Hi-virus steeds verder in het nauw

Frank Buchholz op een foto uit 2011

Onderzoeker Frank Buchholz (TU Dresden)  op een foto uit 2011

Een besmetting met hiv leidt al lang niet meer onvermijdelijk tot de instorting van het afweersysteem (wat aids is). Het probleem is dat dat virus in het lichaam kan ‘onderduiken’ door zijn DNA in het celgenoom te planten.  Juist dat vermogen van het virus gebruiken onderzoekers nu om het ooit zo gevreesde virus de nekslag te geven. Ze ontwikkelden een schaar die het virus-DNA uit het cel-DNA knipt. Dat lukte de onderzoekers in 2014 al bij celkweken. Nu willen Duitse onderzoekers die methode gebruiken om het virus defintief de nek te breken. Ze zijn nog wel op zoek naar € 15 miljoen. Lees verder

Lang nietcoderend RNA best wel belangrijk

Lange, nietcoderende RNA's

DNA codeert ook voor ‘nutteloze’ lange, nietcoderende RNA-moleculen (afb: Chang-lab)

Op school hebben we geleerd dat in de genen op het erfelijkheidsmolecuul DNA de genen liggen, die coderen voor eiwitten. Eiwitten zijn de molecullen die het meeste werk doen in een levend organisme. Sommige genen coderen niet voor eiwitten, maar ‘produceren’ zogenaamd lang, nietcoderend RNA.  Er schijnen zo’n 58 000 nietcoderende RNA-moleculen te worden aangemaakt bij mensen. Maar van enkele lnc-RNA’s is maar bekend wat ze doen. Zo is een van die lncRNA’s belangrijk voor de gezondheid van vrouwen. Dat molecuul wordt geproduceerd door het X-chromosoom. Daar heeft een vrouw er twee van en de man maar een. Het eiwit Xist schakelt het Xist-gen op het ene X-chromosoom bij vrouwen uit. Gebeurt dat niet, dan zou dat kunnen leiden tot kanker, is uit muisproeven gebleken. Dat een zo simpele bouwwerk dat ons voor ogen stond (DNA–>boodschapper-RNA–>eiwit) blijkt al studerende steeds ingewikkelder te worden. Wat doen al die lange, nietcoderende RNA-moleculen? Howard Chang van de Stanford-universiteit en medeonderzoekers hebben nu van een aantal van die lnc-RNA’s achterhaald wat ze uitvreten. LncRNA’s zijn best wel belangrijk, zo bleek Chang en de zijnen. Lees verder

Met veranderd Cas9 werkt CRISPR nog beter

CRISPR/Cas9-techniek verbeterd

De CRISPR-techniek zou nog niet precies genoeg zijn om mensen te behandelen (afb: Wiki Commons)

De CRISPR/Cas9-techniek, de ‘genenschaar’, is door Science uitgeroepen tot doorbraak van 2015 en alom wordt de lof geprezen van deze van bacteriën geleende methode om DNA te bewerken. Feilloos is de methode echter niet en Keith Joung en medeonderzoekers van het algemeen ziekenhuis in Boston (VS) knutselden wat aan de gebruikte enzymen (nucleases), zodat het systeem nu nog minder fouten zou maken bij het bewerken van het erfgoed. 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

Met enzym volgestopte virusdeeltjes maken waterstof

Virusdeeltjes maken waterstof

Virusdeeltjes volgestopt met hydrogenase maken uit waterstofionen en elektronen waterstofgas (afb: Ella Marushchenko)

Afsluiting of omhulling is een van de geheimen van het leven. Die verslaat de tweede wet van de thermodynamica (ruwweg: alles tendeert naar chaos) en zorgt dat de juiste moleculen elkaar goed kunnen vinden. Dat was het idee toen onderzoekers bij de bacteriofaag P22 aanklopten om virusdeeltjes aan te maken waarin het enzym hydrogenase werd verpakt. Daarvoor moest het DNA van de bacterievreter (dat is een bacteriofaag) wel wat aangepast worden. Hydrogenase is een enzym dat uit waterstofionen en elektronen de schone brandstof waterstof maakt. Er moet nog wel wat gesleuteld worden aan het geheel, want het systeem zou nog te weinig waterstof produceren om economisch interessant te zijn. Lees verder

Knutselen aan genoom mens even ‘op sterk water’

CRISPR-Cas9 met gids-RNA en doel-DNA

Het Cas9-complex (blauw) ‘omarmt’ het gids-RNA (geel) en doel-DNA (rood) (afb: Bang Wong)

Onderzoekers op het gebied van menselijk erfgoed hebben onlangs in Washington afgesproken de nieuwe bewerkings-technieken voor het genoom voorlopig niet toe te passen op menselijke geslachtscellen of embryo’s die zijn bedoeld voor de voortplanting. Het gaat dan vooral om de CRISPR/Cas9-techniek waarmee het DNA vrij nauwkeurig kan worden ‘geredigeerd’. Onlangs werd er door verschillende, vooral Amerikaanse, onderzoekers opgeroepen tot de instelling van een moratorium, een pas op de plaats, bij dit onderzoek, onder meer naar aanleiding van Chinees onderzoek aan menselijke embryo’s.  Overigens mocht de overeenstemming geen moratorium genoemd worden.
Lees verder

Resistente malariamuggen wapen in strijd tegen malaria

Malariamuggen resistent tegen malaria

Plaatsen waar de ingeplante antilichaamgenen actief zijn lichten blauw op in de muggen (afb: Science)

Resistent gemaakte malariamuggen zouden een wapen in de strijd tegen malaria moeten zijn, zo bedachten onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Notre Dame in South Bend (VS). Daarbij gebruikten ze een relatief nieuwe techniek om het gen zo snel mogelijk en compleet door te geven aan de volgende generaties. Een enkele mug met een parasietblokkerend gen (de parasieten gaan niet dood) is dan genoeg om, in theorie, dat gen in een seizoen door de hele populatie te verspreiden. Voorlopig staat deze techniek, gendruk (gene drive in het Engels), nog erg ter discussie, zodat veldproeven nog moeten wachten. 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

Planten resistent te maken met bacterieel afweersysteem

Appelmozaïekziekte

De appelmozaïekziekte wordt door virussen veroorzaakt

Er wordt heel wat genetisch sleutelwerk verricht om planten resistent te maken tegen allerlei dreigingen. Nu lijken onderzoekers van de Koning Abdoela-universiteit in Saoedi-Arabië. Ze leenden daartoe een bacterieel afweersysteem, het inmiddels befaamde Cas9-enzym, en plantten het bijbehorende gen over in het genoom van een tabaksplant (zou niet mijn eerste zorg zijn). Daarmee zouden de planten ongevoelig worden voor virusaanvallen. Lees verder

Waarom sommige genen erg actief zijn

DNA

Het genoom plus ‘verpakking’ vormen samen het chromatine

DNA zit met zijn bijna 2 m lengte opgepropt in een kern met een afmeting van 0,01 mm. Om het molecuul zit nog eens een verpakking van eiwitten (histonen). Die histonen zijn de bouwstenen van de verpakking en worden nucleosomen genoemd. Die verpakking beschermt het DNA, maar maakt het molecuul ook onafleesbaar en zoals we allemaal van de middelbare school weten moet DNA kunnen worden afgelezen om eiwitten te kunnen aanmaken in de ribosomen. Er moet dus iets gebeuren om een stukje DNA ‘bloot’ te leggen. Hoe cellen het fiksen om het juiste stukje DNA, waarvan het begin wordt aangegeven door een promotor (een stukje DNA), af te lezen is nauwelijks bekend. Zwitserse onderzoekers ontdekten dat de promotors konden worden onderscheiden in twee soorten, afhankelijk van de nucleosoomstabiliteit. Als de aanpalende nucelosomen instabiel waren, dan bleken de daarbij behorende genen akelig actief te zijn zoals die welke betrokken zijn bij celgroei en -deling. Stabiele nucleosomen schermen genen af die minder actief zijn.   Lees verder