Een groep onderzoekers van de universiteiten van Tokio en Chiba hebben een eenvoudige methode ontwikkeld om genschakelaars voor een gist te maken. Die genschakelaars zouden, onder meer gebruikt kunnen worden om deze eukaryote micro-organismen bepaalde voor de mens nuttige producten te laten maken.
Zoals je wellicht weet gebruikt een cel lang niet alle genen. De genactiviteit, dat wil zeggen wanneer het bij dat gen behorende eiwit wordt geproduceerd (of niet), wordt gestuurd door verschillende ‘genschakelaars’. Tot nu toe zou het voor eukaryote cellen (cellen met een celkern zoals die van ons) ontbreken aan bruikbare (voor de mens dan, niet voor het organisme) genschakelaars waarmee tegelijkertijd verschillende genen kunnen worden aangestuurd. De onderzoekers in Japan lijken daar iets op gevonden te hebben.
Dit platform, zoals de onderzoekers deze ontwikkeling noemen, zou voor een brede toepassingswaaier te gebruiken zijn, waar een nauwkeurige sturing en timing van de genexpressie wordt gevraagd voor de productie van voor de mens nuttige stoffen.

Prokaryoten

Er zouden inmiddels al vele genschakelaars ontwikkeld zijn voor eenvoudige eencellige prokaryoten (cellen zonder celkern zoals bacteriën). De genschakelaars voor eukaryoten (in planten, gisten of mensen) zijn echter wat minder eenvoudig.
Bij genschakelaars zijn timing en voorspelbaarheid wezenlijk. Daarbij zou een evolutionaire ontwikkeltechniek goed van pas kunnen komen. Bij die methode maak je willekeurige varianten van genschakelaars door die te veranderen en dan te kijken wat ze ervan maken. De ouderwets gis-en-mis/raak-methode dus. De onderzoekers ontwikkelden een eliminerings(selectie)proces (doet het wel/ doet het niet), maar het schijnt erg moeilijk te zijn vooraf te voorspellen wat het resultaat zou zijn (blijft ‘uit’ ook ‘uit’ en ‘aan’ ook ‘aan’?).
Met behulp groenfluorescente eiwitten bepaalden de onderzoekers in hoeverre die kandidaatschakelaars de genexpressie stuurden. Met behulp van die onderscheidingsmethode synthetiseerden ze drie nieuwe genschakelaars die minstens zo goed werkten als de tot nu toe effectiefste genschakelaar voor gist.
Met die drie schakelaars lieten ze gistcellen (bakkersgist oftewel Saccharomyces cerevisiae) β-caroteen maken. Dat gebeurde overigens alleen als ook twee andere stoffen (DAPG=2,4-diacetylfloroglucinol en HSL=3-oxo-hexanoylhomoserinelacton). De onderzoekers hopen snel meer van dergelijke handige genschakelaars te kunnen synthetiseren.

Bron: Alpha Galileo