DNA-structuur vlak voor het leven aanvangt ‘blootgelegd’

Fruitvliegjes

Fruitvliegjes

Decennia lang beschouwden wetenschappers het genoom van een pas bevruchte eicel als een structureel ‘onbeschreven blad’, een ongeordende kluwen DNA die wacht tot het bevruchte ei ‘ontwaakt’ en zijn eigen genetische instructies gaat volgen. Nu schijnen Juanma Vaquerizas en collega’s te hebben ontdekt dat er al een verrassend niveau van structuur aanwezig is. Ze ontwikkelden een technologie, Pico-C, waarmee ze de ruimtelijke structuur van het genoom in ongekend detail konden bekijken. Lees verder

AlphaGenome moet helpen uitzoeken hoe ‘ons’ DNA in elkaar steekt

DNAToen zo’n 25 jaar geleden het menselijke genoom was uitgelezen, werd gesteld dat we daarmee het boek van het leven zouden hebben ontcijferd. Niet bleek minder waar te zijn. Het kon natuurlijk niet uitblijven dat ‘we’ in de tijden waarin kunstmatige intelligentie (ki) razend populair is en bijkans geen wetenschappelijk artikel meer kan worden geschreven zonder, dat we die technologie erbij halen om te weten te komen hoe het DNA nou werkelijk in elkaar steekt. Bio-informatici van DeepMind gebruikten AlphaGenome om te voorspellen wanneer, waar en hoe individuele genen worden in- of uitgeschakeld en vele andere hoedanigheden van het erfgoed. Dat zou een ongekend inzicht opleveren in welke delen van het genoom worden afgeschreven, hoe ze worden geknipt en hoe eiwitten daardoor worden gemodificeerd. Lees verder

CRISPR-methode gebruikt om genen te (de)activeren zonder knippen in DNA

(de)methylering van genen

De promotor is een deel van een gen dat in gemethyleerde vorm het gen inactief maakt (en viceversa) (afb: Merlin Crossley et al./Nature Comunications)

Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Nieuw Zuid-Wales in Sydney hebben een CRISPR-methode ontwikkeld die ze in staat stelt genen te (de)activeren zonder dat het CRISPR-gereedschap daarvoor DNA moet doorknippen. Dat doen ze door de chemische ‘vlaggen’ te verwijderen van het DNA die zorgen voor deactivering. Dat zou een mildere en daarmee veiliger vorm van genbewerking zijn, waarmee ongewenste bijwerkingen van dit soort ingrepen zou worden verminderd. Lees verder

Slecht functionerende mitochondriën veranderen kernstructuur

Mitochondriën

Mitochondriën

Onderzoeksters onder leiding van Aleksandra Trifunovic van de universiteit van Keulen hebben ontdekt dat cellen in weefsels met een hoge energiebehoefte anders reageren dan normaal op slecht functionerende mitochondriën, ‘energiecentrales’ van de cel. In plaats van die uit te schakelen, passen de cellen hun stofwisseling aan als reactie op de stresssignalen en produceren ze een specifiek molecuul, D-2HG, dat de functies van de celkern verandert. Lees verder

Springende genen veranderen het DNA van vorm

Transposoninvoegingen

Vorming van een lus in een gesimuleerd deel van het genoom. Van links naar rechts zijn er nog meer transposons in het gebied opgenomen, weergegeven door bollen. Van boven naar beneden worden simulaties getoond waarin de lusvorming steeds duidelijker wordt. (afb: Lennart Hilger et al./Biophysical Journal/KIT)

Er zit meer beweging in ons genetisch materiaal dan je zou denken. Bijna de helft van het menselijk genoom bestaat uit transposons, springende genen. Ze ‘springen’ van de ene plaats naar de andere en zijn niet gelijkmatig verdeeld in het genoom, maar zitten vaak gebundeld in groepen. Onderzoekers van het KIT hebben nu ontdekt hoe deze groepsvorming plaatsvindt. Die wordt mogelijk gemaakt door de manier waarop het genetische materiaal zich ter plekke ontvouwt, denken de onderzoekers. Lees verder

Transcriptieproces veroorzaakt beweging in het genoom

Genoom in beweging

Een gen (rode ster) en zijn traject (rode lijn) omgeven door coherent bewegende chromatinegebieden (pijlen). Daaronder de manier waarop het gen gemerkt is (afb: Alexandra Zidovska et al./Nature Communications)

Onderzoeksters van, onder meer, de universiteit van New York hebben ontdekt dat er een relatie is tussen genactiviteit en bewegingen in het genoom. Het lijkt er op dat de manier waarop het DNA een vorm krijgt heeft te maken met de activiteit van genen. Dat is natuurlijk niet echt verwonderlijk, aangezien een gen goed bereikbaar moet zijn om gekopieerd te kunnen worden (op boodschapper-RNA). Lees verder

DNA heeft duizenden ‘knopen’ die mogelijk genactiviteit regelen

DNA-knoop (i-motief)

Zo ziet zo’n ‘knoop’ er ongeveer uit (afb: Garvaninstituut)

Onderzoekers van, voornamelijk, het Australische Garvaninstituut hebben zo’n 50 000 ‘knopen’ van DNA in het menselijk genoom in kaart gebracht. Het is nog vrij duister welke functie die ‘knopen’ hebben, maar de onderzoekers speculeren al meteen maar op mogelijkheden voor behandeling en diagnose die die ‘knopen’ zouden kunnen hebben. En ja hoor, ook kanker zou er iets mee te maken kunnen hebben. Lees verder

Het eiwit SATB2 zou voor je ‘slimheid’ zorgen

Ruimtelijke structuur DNA

Ruimtelijke structuur DNA met (l) en zonder SATB2 (afb: univ. van Innsbruck/ Georg Dechant et. al)

Je verstand zit in je hersenschors en de hippocampus. Bepaalde hersencellen bevatten het eiwit SATB2. Als dat in die cellen ontbreekt verandert de ruimtelijke structuur van DNA en daarmee het denkvermogen, is het idee. Onderzoekers in, onder meer, Oostenrijk zouden erin geslaagd zijn beide structuren te verwezenlijken (met en zonder dat eiwit), waarmee ze meer te weten zouden zijn gekomen over psychiatrische aandoeningen. Lees verder

Ringvormige DNA’s zouden kanker te hulp schieten

RDNA-ringen en kanker

Het schema van de gebruikte techniek. FACS is een methode om afzonderlijke cellen te krijgen (afb: Henssen et. al/Nature)

Al tientallen jaren wordt er onderzoek aan kanker gedaan en hoewel er wel vooruitgang wordt geboekt lijken de kankercellen steeds weer nieuwe wegen te vinden om aan behandeling te ontsnappen, ook aan de nieuwste immuunbehandelingen. Onderzoekers in Duitsland denken dat de vreemde ringvormige DNA’s in de kernen van kankercellen een grote rol spelen in die ‘weerbaarheid’ van kankercellen en hebben met een nieuwe techniek die mysterieze ring-DNA’s eens beter onderzocht. Lees verder

Zonder Franklin hadden Watson & Crick nooit de Nobelprijs gehad

Rosalind Franklin

Rosalind Franklin (afb: WikiMedia Commons)

Deze mijn kop is misschien wat al te pertinent, maar zeker is dat kristallografe Rosalind Franklin een belangrijke bijdrage heeft geleverd aan de ontdekking van de helixstructuur van DNA in 1953, waarvoor James Watson, Francis Crick en Maurice Wilkins in 1962 de Nobelprijs voor geneeskunde/fysiologie kregen. Franklin was toen al overleden.
Al vele jaren speelt de discussie over het wegmoffelen van de belangrijke bijdrage van Franklin. Sommige wetenschapshistorici beweren dat de Nobelprijswinnaars wezenlijke informatie, een röntgendiffractiefoto nr 51 van Fraklin, op slinkse wijze zouden hebben ontvreemd. Nu lijkt uit een onderzoek van twee wetenschapshistorici dat het resultaat een gezamenlijke prestatie is geweest. Daarmee is overigens de discussie nog niet beslecht. Lees verder