Molmotor van DNA gefröbeld

Molmotor onder de elektronenmicroscoop

De molmotor gezien door de elektronenmicroscoop. Linksonder (c) de motor met een lange rotorarm (afb: tÜM)

Er wordt heel wat afgefröbeld met DNA. Dat wordt DNA-origami genoemd naar de/het Japanse papierknipkunst(je). DNA blijkt heel dankbaar knutselmateriaal te zijn. Nu hebben onderzoekers van DNA een moleculaire motor gemaakt die aangedreven wordt door de Brownse beweging en die energie opslaat door een DNA-veer op te winden. Dat soort machientjes zou op een dag kunnen gebruikt om dingen in ons lichaam ‘recht te zetten’ (om maar wat te noemen). Lees verder

Nietcoderende RNA-poortwachter speelt rol in genactiviteit

DNA-lussen

Jpx opent en sluit deuren (CTCF) op het DNA (afb: Lee et. al.)

Jaren geleden dacht de mens (ik tenminste) dat we het wel zo’n beetje wisten hoe het er toe ging in de cel. We hebben DNA met de codes voor eiwitten. Die worden bij tijd en wijlen gekopieerd op RNA, dat vervolgens als mal dient voor het eiwit in de eiwitfabriek (het ribosoom). Het zit natuurlijk veel ingewikkelder in elkaar niet al die genen zijn actief en ook de genactiviteit kan variëren. De genexpressie wordt mede bepaald door de compactering van de chromosomen (het DNA). Nu blijkt dat een nietcoderend RNA-molecuul (Jpx-RNA) een belangrijke rol in speelt in hoe het DNA zich vormt (krult) en daarmee in de genexpressie (-activiteit). Lees verder

Celdeling afhankelijk van ‘omarming’ van enzymen

deactivering separase

Het enzym separase wordt streng bewaakt om te voorkomen dat dat enzym, belangrijk bij celdeling, ontijdig actief wordt. Hier twee ‘bewakers’: securine en het CDK 1-complex (afb: Nature)

Celdeling is een ingrijpend proces dat wordt gestuurd door een aantal enzymen, waarvan separase en cyclineafhankelijke kinase de ‘dirigenten’ zijn. Nieuw onderzoek onder leiding van Jun Yu van de universiteit van Genève heeft inzicht gegeven in de werking van die ‘orkestratie’. Beide ‘dirigenten’ zijn inactief zolang ze elkaar omarmen. Ik moet wel zeggen dat dit stukje alleen voor fijnproevers is. Het vertelt niks over kanker of CRISPR, maar wel veel over het ‘vernuft’ van het leven… Lees verder

DNA-constructen vangen virussen weg

Virusval

De virusvallen van een DNA-constructie (afb: TUM/Dietz)

Er zijn bepaalde afweercellen die ontploffen om ziekteverwekkers zoals virussen het werken onmogelijk te maken door ze in te kapselen. Nu blijken onderzoekers met DNA een constructie gebouwd te hebben die min of meer dezelfde strategie hanteert om virussen weg te vangen. Lees verder

Actieve en ‘stille’ genen bevinden zich in twee fases: vast en ‘vloeibaar’

bloedwandcellen

Bloedwandcellen; de celkernen zijn blauw gekleurd, de mitochondriën oranje en het celskelet groen (afb: WikiMedia Commons)

Toen zo’n twintig jaar geleden het menselijk genoom was ontcijferd/uitgelezen dachten veel onderzoekers dat we nu het ‘boek van het menselijk leven’ in handen hadden. Hoe naïef. Zo langzamerhand komen we stukje bij beetje er achter hoe DNA werkt, met diverse systemen om genen te (de)activeren. Het lijkt er nu op dat actieve genen zich in een andere fase bevinden dan niet-actieve: vloeibaar (gel) en vast (sol) (achtereenvolgens). Lees verder

De DNA-origami groeit naar nieuwe fronten (?)

Meta-DNA

De onderzoekers maakten onder meer van gekoppelde zesstrengige DNA-bundels diverse megaconstructies (afb: Nature)

DNA fascineert onderzoekers al heel wat jaren en dat enorme molecuul verbaast hen nog steeds. De laatste jaren zijn ook wetenschappers met een niet-biologische of medische achtergrond geïnteresseerd. Zo wordt er al jaren geëxperimenteerd met DNA-constructies (‘origami’) voor, bijvoorbeeld, gerichte medicijnafgifte maar ook voor het opslaan van informatie. Nu lijkt het er op dat onderzoekers in de VS en China (dat kan nog steeds) met een nieuw strategie grotere DNA-structuren in elkaar hebben geflanst die hele nieuwe ‘werelden’ zouden kunnen openleggen voor de optoelektronica zowel als de synthetische biologie. Daarbij gebruikten ze bundels van zes DNA-strengen. Lees verder

DNA-druppels raken ‘van de kook’

DNA-druppels

DNA-druppels ( afb: Tokio Tech)

Biomoleculen zoals DNA en eiwitten kunnen binden aan elkaar en ‘druppels’ vormen die wel wat weg hebben van oliedruppels. De celdruppels reageren met andere componenten om een cel aan de gang te houden. Onderzoekers bekeken wat die ‘DNA-druppels’ deden als ze geconfronteerd werden met een DNA-splitsend enzym. Die druppels bleken te gaan borrelen als kokend water of te krimpen. Lees verder

Vierstrengig DNA in mensencellen aangetoond

DNA-wenteltrap

Een stukje DNA, maar zit het wel zo in elkaar? (afb: LUM)

Normaal bestaat DNA uit een gepaarde, dubbele streng: de befaamde dubbele helix. Onderzoekers hebben nu echter ook vierstrengig DNA aangetroffen in cellen van geheel gezonde mensen. Moeten we ons beeld van DNA aanpassen? Lees verder

Kan DNA meer dan een passieve opslag zijn van code?

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA (afb: Wiki Commons)

Alle onderdelen van het leven zijn dode materialen, maar tezamen vormen ze iets dat we leven hebben genoemd. Kunnen we door te knutselen met DNA celonderdelen maken? Misschien kun die DNA-constructies wel gebruikt worden voor ‘ongehoorde’ functies in ons lijf. Hebben we binnenkort kunstmatige cellen van DNA-componenten die leven (en ja, wat is leven?)? Lees verder

Bij DNA telt de verpakking mee: chromatine

Chromatine

De chromatinestructuur is (mede)bepalend voor de werking van DNA. Rechts een chromosoom, het voorlaatste plaatje links toont een stukje DNA (rood) met ‘verpakkingsmateriaal’ (blauw) (afb: WikiMedia Commons)

DNA zoals dat in de cel verpakt zit in de kern is niet simpel het receptenboek voor eiwitten. Het verpakkingsmateriaal, de histonen (eiwitten), vormt samen met het DNA chromatine: een ingewikkelde machine die heel wat beter doorgrond zal moeten worden hoe die bijdraagt aan (on)leven en (on)welzijn. Nieuw onderzoek geeft aan dat dat chromatine veel gestructureerder en hiërarchischer is dan tot nu toe aangenomen. De onderzoekers stellen zelfs voor dat de histonen de programmatuur vormen die de machine (DNA/RNA/eiwit) bedient. Lees verder