DNA is vrij goed bestand tegen structurele veranderingen (afb: Jay Shendure et al./Science)

In wat genoemd wordt de ingewikkeldste bewerking van menselijke cellijnen zou zijn aangetoond dat zelfs grote veranderingen in het genoom niet tot problemen hoeven te leiden, vooropgesteld dat we een paar belangrijke genen maar ontzien. Dit soort onderzoek verkleint het terrein nogal waar gezocht moet worden naar mutaties in het genoom die tot ziektes leiden.
De onderzoekersters knipten en plakten er lustig op los in menselijke cellen met behulp van een priembewerker van het genoom en keken vervolgens wat er met die cellen gebeurde. Het bleek dat dat het menselijke DNA heel wat van die priembewerkingen overleefden, zoals grote stukken of duplicaties die werden toegevoegd of die eruit geknipt werden zolang essentiële genen maar ongemoeid werden gelaten.

Om dat te doen gebruikten de onderzoekersters een priembewerker om in diverse cellijnen om met recombinases, een enzymen dat het mogelijk maken het genoom te veranderen, de structurele veranderingen aan te brengen. Daarmee brachten ze honderden (tot 1700) veranderingen aan in het DNA, ruwweg gemiddeld zo’n honderd per cel. Vervolgens keken ze wat daarvan de gevolgen waren. Ze maakten ‘kiekjes’ van de cellen en hun veranderde genomen in de weken die volgden: bleven ze in leven of gingen ze dood?

Zoals verwacht bleek de uitkomst ‘dood’ als er delen van essentiële genen veranderd of verplaatst werden. Cellen met een genoom waar grote delen van niet essentiële genen verdwenen waren leefden nog lustig voort.

RNA’s

De onderzoekersters keken ook naar de RNA’s in de verschillende veranderde cellen. Boodschapper-RNA’s zeggen iets over welke genen in welke mate actief zijn. Het bleek dat die activiteit niet was veranderd, buiten de essentiële genen, vooral niet als de veranderingen waren aangebracht in het niet-coderende deel van het DNA, het overgrote deel van ‘ons’ DNA.
De onderzoekersters constateren hier uit dat DNA uiterst goed bestand is tegen wat zij ‘structurele variatie’ noemen, waar de posities van honderden genen kunnen worden veranderd, zolang de essentiële genen maar ongemoeid blijven. Ze vragen zich ook af of veel niet-coderend DNA (zo’n 98% van het DNA”) niet misbaar is , maar dat vereist, zoals je kunt verwachten, meer van dit soort onderzoek.

In een ander, soortgelijk onderzoek keken de onderzoekersters wat structurele veranderingen in transposons (springende genen) teweeg zou brengen in menselijke cellen en embryocellen van muisjes.
Ook zij keken welke gevolgen dat had op de RNA-‘bevolking’ van de cellen. Ook zij kwamen tot de conclusie dat het DNA opmerkelijk goed bestand is tegen zelfs vrij aanzienlijke veranderingen. Dit soort onderzoek verkleint het terrein nogal waar gezocht moet worden naar mutaties in het genoom die ziektes leiden.

Bron: Science Daily

Meer informatie over priembewerking: https://sangerinstitute.blog/2023/07/17/prime-editing-explainer/