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

‘Verkeersagent’ in cel is chaotisch maar razendsnel

FG-Nup, de flexibele eiwtherkenner en verkeersagent

Verkeersagent FG-Nup heeft een razendsnelle edoch fexibele sleutel om eiwitten (NTR) te herkennen. Links de gebruikte onderzoekmethodes (afb: Cell)

In de cel is het een zooitje. Vele duizenden eiwitten wirrelen er door elkaar en houden toch, onder veel meer, de communicatie in stand tussen de kern en de rest van de cel. Hoe komt het dat die wirwar er toch voor zorgt dat er op tijd maatregelen genomen worden tegen, bijvoorbeeld, ongewenste verbindingen die de cel zijn binnengedrongen? Met behulp van deels computersimulatie, deels experimenten, denken onderzoekers nu het antwoord op die vraag te kennen. Het zeer bewegelijke eiwit FG-Nup kan zich binnen een miljardste seconde (zwak) hechten aan zogeheten kerntransportreceptoren (NTR) en zo bepalen of zogeheten transportreceptoren de poriën van het kernmembraan mogen passeren. FG-Nup fungeert in die communicatie als een soort verkeersagent. Lees verder

Duitsland academies roepen op tot voorzichtigheid met gentech

Genetisch knutselenWaren het onlangs Britse onderzoeksorganisaties die opriepen tot een publiek debat over het knutselen aan het menselijk genoom, nu hebben Duitse wetenschappelijke organisaties opgeroepen tot een bredere discussie over genetische manipulatie in een verklaring die als, in het Nederlands vertaalde, titel heeft: ‘De mogelijkheden en beperkingen van het bewerken van het genoom’. De aanleiding is dezelfde: de steeds verfijndere technieken die wetenschappers hebben om genetisch materiaal te bewerken. Lees verder

Andere eiwitten dan Cas9 gevonden om DNA te bewerken

De Cpf1-schaar voor bewerking DNA

De Cpf1-schaar werkt net even anders als Cas9 (afb: Cell)

CRISPR/Cas9 is de een paar jaar geleden ontdekte van bacteriën geleende ‘schaar’ waarmee DNA vrij nauwkeurig is te bewerken.  Cas9 is in feite de schaar die het beoogde stuk DNA weg knipt. Nu schijnt er een ander eiwit te zijn dat knipvermogen heeft: Cpf1. Waarschijnlijk zijn er meer, zo vermoeden onderzoekers van, voornamelijk, het MIT in Cambridge (VS) en de Harvard-universiteit. Lees verder

Eiwitsensoren gemaakt als hulp van afweersysteem

Oplichtende cellen

Rood betekent dat het eiwit is afgeleverd in een cel, die lichten groen op als een bepaalde DNA-sequentie in het cel-DNA werd gevonden (rechts) (foto: Shimyn Slomovic)

Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben een modulair systeem van eiwitten ontwikkeld, waarmee bepaalde DNA-sequenties (basenvolgorden) in zoogdiercellen kunnen worden opgezocht, waarna ze, indien gevonden, een reactie op gang kunnen zetten zoals de celdood. Dat systeem van eiwitsensoren zou kunnen worden ingezet tegen bedreigingen waar ons eigen afweersysteem het lastig mee heeft zoals virussen of kanker. Lees verder

Hoe veilig is synthetische biologie?

Pamel Silver, Harvard

Pamela Silver van de Harvard-universiteit

Niet zo lang geleden riepen Engelse onderzoeksorganisaties op tot een maatschappelijke discussie over het knutselen aan de genen van embryo’s, maar de discussie moet natuurlijk veel breder zijn dan dat. We denken dat we onderhand knap genoeg zijn om de genetica naar onze hand te zetten, maar is dat ook zo? Gentherapie lijkt een fraaie methode om allerlei ziektes te bestrijden en handicaps weg te nemen, maar het gaat nog wel eens, onvoorspelbaar, fout. Hoe zit het eigenlijk met die veiligheid? Dan hebben niet eens over de ethische kwesties die kleven aan de synthetische biologie. In het blad Current Opinion in Chemical Biology stellen Pamela Silver en Tyler Ford van de Harvard-universiteit dat synthetische biologie op het punt staat de praktijk in te gaan en dat er veel aandacht naar dat veiligheidsaspect zal moeten gaan. Lees verder

Groep onderzoekers pleit voor knutselen aan embryo’s

Ongeboren kind

Vijfdemaands vrucht (?)

Een paar dagen nadat een groep onderzoeks-organisaties in Groot-Brittannië heeft opgeroepen tot een openbare discussie over het genetisch veranderen van embryo’s komt een aantal mensen, die zich tooit met de naam Hinxton-groep, met een rapport waarin gepleit wordt voor het knutselen aan de genen van embryo’s, zo meldt de Britse omroeporganisatie BBC. De groep, die bestaat uit onderzoekers, ethici en politici, acht dat essentieel en enorm belangrijk. De groep is er niet voor dat er nu gemanipuleerde baby’s worden geboren, maar denkt dat dat in de toekomst wel moreel aanvaardbaar zal zijn. Lees verder

Nanodraden van eiwitten en DNA

DNA/eiwit-draden

DNA/eiwit-draden vormen zich spontaan door zelfassemblage (afb: Caltech)

DNA is niet alleen het gigamolecuul dat ons erfgoed ‘draagt’, maar dit kernzuur wordt ook steeds vaker gebruikt als bouwma-teriaal voor, bijvoorbeeld, ‘drugskoeriers’, bodes die medicijnen of iets dergelijks in cellen moeten afleveren. Daarbij is het een voordeel dat DNA voor het lichaam onverdacht is. Dergelijke DNA-constructen worden wel al op enige schaal gesynthetiseerd, maar het schijnt tot nu toe dat het dan om bouwsels ging van of eiwitten of (stukken) DNA. Onderzoekers van Caltech in de VS zeggen nu voor het eerst een construct te hebben gemaakt van eiwitten én DNA en kanker(bestrijding) komt meteen weer om de hoek kijken. Lees verder

DNA gebruikt om CRISPR-Cas9 genenknipper cel in te loodsen

CRISPR-Cas9-complex verpakt in DNA

Het CRISPR-Cas9-complex wordt, verpakt in DNA, ‘afgeleverd’ bij de kern van de cel (afb: univ.van Noord-Carolina)

Onderzoekers in de VS  hebben DNA gebruikt om de CRISPR-Cas9-genenknipper een cel binnen te loodsen. Dat kregen ze zowel bij cellen in een petrschaal als in dieren voor elkaar. Daarmee zou het voor knutselaars aan DNA makkelijker worden het genoom te bewerken. Dat kan zijn nut hebben bij erfelijke ziektes, maar ook bij kanker. Lees verder

Weesgenen vinden hun oorsprong in niet-coderend DNA

DNANieuwe genen ontstaan uit oude, is de laatste 40 jaar het idee. Je kunt ze via een soort stamboom terugvoeren naar de ‘stamvader’. Bij sommige genen lukt dat echter niet. Het probleem van die weesgenen heeft (sommige) genetici jarenlang beziggehouden. Pas de laatste twee jaar is daar ietsje meer klaarheid over gekomen. Veel van die wezen zouden hun oorsprong vinden in het niet-coderende DNA (het troep-DNA). Ooit werd dat voor onmogelijk gehouden, maar inmiddels zijn er genetici die denken dat dit vrij normaal is. Vorige maand presenteerde de Spaanse evolutionair bioloog Mar Albà op een bijeenkomst in Wenen een lijst van 600 mogelijk nieuwe genen bij de mens. Lees verder