Het ‘recept’ voor de CRISPR/Cas3-aanpak (afb: Zhang Lab)

Als we het over de CRISPR-methode hebben dan het hebben we het over de ‘genschaar’ Cas9, die stukken uit DNA knipt, maar de CRISPR-methode kent meer genscharen. Nu schijnen onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Michigan een andere bacteriële genschaar ontdekt te hebben die lange stukken DNA opzoekt, wegknipt en versnippert: type I CRISPR/Cas3. Dat biedt nieuwe mogelijkheden voor genoombewerking, denken ze, maar ook voor de bestudering van het niet-coderende deel van DNA (98%).Gewone scharen heb je in soorten en maten. Je gebruikt geen nagelschaartje om een vel papier doormidden te knippen en geen papierschaar om je nagels te doen. De CRISPR-methode, geleend van bacteriën, heeft meer scharen in de aanbieding. Onderzoekers zijn nu gestuit op een genschaar die meer op een DNA-versnipperaar lijkt: type I CRISPR/Cas3 .
Ze denken daarmee ziektes aan te kunnen pakken die niet van een of een paar genen, maar van hele delen DNA afhangen. De onderzoekers gebruikten de CRISPR-methode type I die veel vaker voorkomt bij bacteriën dan type II die wordt gebruikt bij Cas9. Die (bacteriële) aanpak, type I dus, is nog nooit in eukaryote cellen (cellen met een kern zoals menselijke cellen) toegepast. Die maakt gebruik van het eiwitcomplex Cascade om zijn doel op DNA op te zoeken. Cas3 versnippert de knipsels.
Onderzoekster Yan Zhang had al systemen ontwikkeld die waren gebaseerd op Cas9 en die bedoeld waren voor toepassing in menselijke cellen. Haar medeonderzoeker Ailong Ke was geïnteresseerd in type I CRISPR. In menselijke cellen bleek het ‘vernieuwde’ Cas3-systeem stukken DNA te kunnen vernietigen van enkele honderden nucleotidenparen tot enkele honderdduizenden.

Met motor

Zhang noemt hun systeem een DNA-versnipperaar met een motor aangezien die zich al versnipperend ook langs het genoom kan bewegen. “Cas9 is een moleculaire schaar die daarheen gaat waar je die wilt en dan knipt. Cas3 gaat heen waar je die wilt hebben en verplaatst zich dan langs het chromosoom. Dat kan het een krachtig hulpmiddel maken als grote delen van DNA van invloed zijn bij een bepaalde ziekte.”
Zhang en Ze denken dat dat ook handig is voor het bestuderen van het niet-coderende deel van DNA (98%). Met de ‘versnipperaar’ zou je daar grote stukken kunnen verwijderen en kijken wat er dan gebeurt. Overigens zou die verplaatseigenschap ook gebruikt kunnen worden zonder dat DNA wordt versnippert. Dat kun je met Cas9 niet.
De deelnemende universiteiten hebben maar meteen een patent aangevraagd op de vinding. Ach ja, de natuur is mooi, zou mijn schoonvader gezegd hebben, maar je moet er wel iets bij te roken hebben…

Bron: EurekAlert