Genetische ‘architecten’ ontrafelen kronkels DNA

Inactief X-chromosoom met superlussen

Het inactieve X-chromosoom bevat reuzenlussen die verdwijnen als de DNA-sequentie DXZ4 wordt verwijderd (afb: Qanta Magazine)

Het menselijk DNA-molecuul is lang, uitgerekt bijna 2 m. Dat immense molecuul moet in een kern gepropt worden van enkele micrometers (duizendste mm). Hoe werkt dat en vooral hoe moet dat opgepropte molecuul worden afgelezen om RNA-kopieën te kunnen maken om eiwitten te produceren? Onderzoekers hebben het onvolprezen bacteriewerktuig CRISPR/Cas9 gebruikt om er achter te komen hoe het DNA-molecuul ligt opgekruld in de kern. Lees verder

Viruseiwit voorkomt dat gastheercel alarm slaat

Een adenovirus

Een adenovirus heeft wel iets weg van een kunstmaantje (afb: Wiki Commons)

Virussen hebben diverse technieken om te voorkomen dat de gastheercel die het is binnengedrongen alarm slaat en het afweersysteem aan de slag gaat. Onderzoekers van het kinderziekenhuis in Philadelphia en van de universiteit van Pennsylvania (beide in de VS) hebben een nog niet eerder ontdekt mechanisme waargenomen waarmee virussen voorkomen dat het afweersysteem in actie komt. Het viruseiwit VII voorkomt dat een signaalstof in de celkern zijn alarmerende werk kan doen. Lees verder

DNA-elektronica in de maak (en meer)

Stukje DNA-trap

De basen zijn de vier gekleurde staafjes (geel, groen, blauw en oranje) die de treden van de DNA-wenteltrap lijken

Eigenlijk hoort dit verhaal niet in dit synbioblog, maar omdat het over DNA gaat knijp ik een oogje dicht. Al vaker is er aan DNA gesnuffeld naar mogelijkheden die dat wonderbaarlijke molecuul zou kunnen bieden bij elektronische toepassingen. Dan gaat het meestal over het opslaan van gigantische hoeveelheden gegevens. Kennelijk biedt DNA ook mogelijkheden als (half)geleider. Is DNA het nieuwe silicium? Over DNA-elektronica en het meten van DNA-schade.
Lees verder

Knutselen met DNA wordt steeds makkeljker

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA

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

Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben een algoritme ontwikkeld, waarmee wetenschappers en andere ingenieurs allerlei constructies van DNA kunnen maken, de zogeheten DNA-origami (origami=Japanse papierknipkunst). Dat zou de ontwikkeling van toepassingen van deze techniek in een stroomversnelling brengen, denken de onderzoekers. Lees verder

DNA pluripotente stamcellen vouwt verkeerd (?)

De ruimtelijke structuur van DNA (warmtekaarten)

De ‘warmtekaart’ verraadt’ de nabijheid van stukken DNA in de ruimte. Die kaarten zijn de afgelopen jaren steeds nauwkeuriger geworden (eronder ter vergelijking de ontwikkeling in de yv-techniek) (afb: univ.v.Pennsylvania)

Sinds een jaar of tien geleden onderzoekers een manier hebben gevonden om van rijpe cellen weer stamcellen te maken, is de hoop gegroeid dat het medisch arsenaal aanzienlijk kan worden uitgebreid met, onder meer, de synthese van organen. Die wat genoemd wordt pluripotente stamcellen blijken nog wel eens ‘uit de bocht’ te vliegen en zich te ontwikkelen tot kankercellen. Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Pennsylvanië denken dat die ‘misstappen’ te maken kunnen hebben met het vouwpatroon in het DNA. Lees verder

DNA smokkelt medicijnen kankercellen binnen

Kankermedicijn DaunorubicineHet DNA valt te gebruiken als paard van Troje. Met behulp van dat levensmolecuul zijn onderzoekers van de universiteit van Ohio er in geslaagd gewone kankermedicijnen behandelingsresistente kankercellen binnen te smokkelen, waarna die vervolgens het loodje legden. Het ging om leukemiecellen. Het gaat hier om preklinisch onderzoek bij losse cellen en muizen en is de stap naar klinische proeven nog wel enkele jaren weg. Lees verder

Een tweede laag in de epigentica ontdekt (?)

C-methylering van DNA

Methylering van de C dempt de activiteit van genen

Genetica, erfelijkheidsleer, is ons bekend, tenminste het begrip genetica, maar er is ook zo iets als epigenetica. Dat zou je de tweede laag van de genetica kunnen noemen. Daar wordt de activiteit van de genen in het DNA geregeld. Daar schijnt nu een derde (?) laag aan te moeten worden toegevoegd (of is het een variatie op de tweede laag?).  In ieder geval is het model van de genetica weer een stukje ingewikkelder geworden, als het klopt wat de onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Cambridge hebben gevonden. Lees verder

Biologen kweken wormen met ‘verkeerde’ koppen

Girardia dorotocephala, platworm

Linksboven de Girardia dorotocephala. Onder de koppen van de ‘geëlektrificeerde’ Girardia dorotocephala-wormen

Onderzoekers van de Amerikaanse Tufts-universiteit hebben platwormen gekweekt met de koppen (en hersens) van een aanverwante soort zonder aan de genetica te hebben gesleuteld. Strikt genomen zou dit bericht dan ook niet in dit blog mogen verschijnen, maar de genetica wordt niet alleen bepaald door de basevolgorde op het DNA-molecuul. Ze manipuleerden de bioelektrische netwerken in de wormen in wording om hun resultaat te bereiken. De resultaten van dit onderzoek zouden behulpzaam kunnen zijn bij het verklaren en, uiteindelijk, voorkomen van geboorteafwijkingen, denken de onderzoekers. Lees verder

Model gebouwd om gedrag van DNA te simuleren

DNA-wenteltrapIn het Supercomputercentrum in Barcelona is, in samenwerking met labs in de VS en Groot-Brittannië, een simulatiemethode ontwikkeld, parmbsc1, om met, volgens de ontwikkelaars ongeëvenaarde precisie, structurele veranderingen in of de wisselwerking van DNA met eiwitten en medicijnen te verbeelden. Dat kan handig zijn als iets experimenteel moeilijk is uit te voeren, maar het is natuurlijk wel de vraag wat de waarde van de uitkomst van zo’n simulatie dan is. Lees verder

DNA-reparatie blijkt ingewikkeld proces

Reparatie van DNA

Een vrij impressie van DNA-reparatie door S. Colmenares. Het heterochromatine wordt voorgesteld als de zon, met zonnevlammen waar de reparatie plaatsvindt door reparatie-enzymen (geel en blauw) (afb: Chiolo-lab)

Zo’n levende cel zit knap (en) ingewikkeld in elkaar. Ik word niet moe dat te zeggen. Een van de vele fraaie systemen in de cel is de DNA-reparatie om te voorkomen dat er gekke dingen gebeuren in die cel (en vervolgens mogelijk in het hele meercellige organisme). Dat gigantische molecuul, uitgerekt zo’n 2 meter (!), zit opgepropt in een kern met een membraan er omheen. Dat membraan blijkt niet alleen om het levensmolecuul te beschermen tegen ongewenste gasten, maar schijnt ook te helpen bij reparatie, zo ontdekten onderzoekers van de universiteit van Zuid-Californië. Onderzoekers van de Vanderbilt-universiteit in Nashville vonden dat het enzym glycosylase AlkD DNA repareert op een bijzondere manier. Het wordt allemaal knap ingewikkeld.

Lees verder