Hydrothermische schoorstenen op de bodem van de oceanen[/caption]Als je water ontdekt dat 1,5 miljard jaar geleden is afgesloten van de rest van de wereld, dan kan je, als je geluk hebt, misschien een glimp opvangen van het chemische proces dat uiteindelijk tot leven heeft geleid. Dat oude water had alle ingrediënten van de oersoep. Beter nog, de biomoleculen die daar werden aangetroffen zouden zijn ontstaan zonder enige invloed van biologische processen. Dat zou dan weer voeding geven aan het idee dat het leven is ontstaan in ‘schoorstenen’ op de bodem van de zee. Lees verder
Categorie archieven: DNA
Mogelijke werking DNA-reparatie verklaard
Het is en blijft een prachtig systeem, die hele genetische mikmak, met zijn al zijn subtiele en vernuftige regelmechanismes. Vernuftig is natuurlijk niet het goede woord, want daar komt opzet bij kijken, maar toch. Een van die prachtige subsystemen in de genetische machinerie is de DNA-reparatie. Er gaat wel eens wat mis, vooral bij celdeling, en dan worden die foutjes meestal hersteld. Onderzoekers van de Ludwig-Maximilian-universiteit in München denken nu, op basis van kwantummechanische computersimulaties, te weten hoe dat systeem werkt, heel anders dan tot nu toe gedacht is. Eerst wordt het ‘geraamte’ van het DNA ‘gekraakt’ en vervolgens worden de defecte delen weggenomen. Hun bevindingen hebben ze opgeschreven twee artikelen: een in JACS en een in Nature.
Computer denkt te weten hoe het leven begon

Sergei Maslov (l) en Alexei Tkasjenko hebben de computer in de arm genomen om het ontstaan van leven te achterhalen
Al vele eeuwen wordt er gespeculeerd over het ontstaan van leven op aarde. Veel verder dan theorieën is het nooit gekomen en het is de vraag of we er ooit achter zullen komen. Het is nogal lastig de tijd een paar miljard jaar terug te zetten. Misschien helpt een andere aarde in het heelal ons bij het verifiëren van een ‘definitieve’ oplossing, maar ik waag het te betwijfelen. Twee Russische wetenschappers van het Amerikaanse Brookhaven-lab, Sergei Maslov en Alexei Tkasjenko, een rekenmodel gemaakt, dat laat zien hoe kleine moleculen zich vrij snel kunnen verenigen tot ingewikkelde polymeren. Wellicht is het leven ooit zo begonnen. Lees verder
DNA menselijke T-cellen bewerkt met CRISPR
Sedert een aantal jaren beschikken onderzoekers over gereedschap om DNA te bewerken, CRISPR-Cas9, en die techniek wordt steeds trefzekerder. Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Californië in San Fransisco schijnen met succes het DNA van menselijke afweercellen , in dit geval T-cellen, te hebben veranderd. Dat lijkt handzaam voor onderzoek en voor behandelingsmethoden, maar hoe lang zal het duren voor het originele ontwerp van het menselijke DNA op het aambeeld komt te liggen van de DNA-veranderaars? Lees verder
Eiwitcomplex helpt bij chromosoomvorming

Een eiwitcomplex (condensine) ‘herkent’ ontwonden DNA en herstelt de dubbele helixstructuur. Dat schijnt wezenlijk te zijn voor de chromosoomvorming (afb: Takashi Sutani)
Het DNA in onze cellen is op gedeeld in chromosomen. Mensen en andere zoogdieren hebben daar paren van: het ene deel krijgen we van onze moeder het andere van onze vader. Een mens heeft 23 paren (dus 46 chromosomen), waarbij de man is ‘behept’ met een Y-chromosoom tegenover een X-chromosoom. Hoe chromosomen ontstaan schijnt nauwelijks onderzocht te zijn. Onderzoekers van de universiteit van Tokio zijn dat proces eens gaan bestuderen. Het blijkt dat een eiwitcomplex (condensine) een actieve rol speelt bij de chromosoomvorming. Een tipje van de sluier. Lees verder
Nieuwe letters in DNA-alfabet
Het leven heeft maar een bescheiden gebruik gemaakt van de talloze mogelijkheden die de organische wereld biedt. Al onze eiwitten zijn opgebouwd uit slechts 20 verschillende aminozuren en het genoom is opgebouwd uit slechts vier verschillende gepaarde nucleotiden, aangeduid (naar de base) met C, G, A en T. Al lang is de gedachte dat die karigheid uitbreiding behoeft en er wordt al jaren onderzoek gedaan naar ‘vreemde letters’ voor ons levensalfabet. Volgens de Amerikaanse organisch chemicus Steven Benner, die daar al 30 jaar mee bezig is, is er veel mis met het DNA-molecuul. Dat onderzoek lijkt nu zijn vruchten af te werpen. Twee kunstmatige nucleotiden P en Z blijken naadloos in de wenteltrapstructuur van DNA te passen en ze blijken zich te kunnen ontwikkelen via evolutionaire lijnen. Net echt dus, maar wat dan? Een leven zonder eiwitten? Lees verder
Alternatief DNA-reparatiesysteem ontdekt

Zo zou een lus in het DNA er ongeveer uit zien. De breuk zit bij de rode pijl (afb: Nadezjda Gerasimova et al)
In het DNA liggen de codes voor eiwitten vast en daarmee het voortbestaan van een ingewikkeld systeem dat leven heet. Er gaat wel eens wat fout met dat DNA en er is voorzien in een reparatiesysteem om dat beschadigde DNA te herstellen. Dat enorme molecuul is echter voor een belangrijk deel ‘ingepakt’ in eiwitten die histonen worden genoemd, tezamen het chromatine genoemd, die die reparatie zouden (kunnen) bemoeilijken. Russische onderzoekers schijnen een mechanisme te hebben ontdekt, dat de cel in staat stelt ook die schade te repareren.
Lees verder
Gentherapie heeft (enige) baat bij taaislijmziekte

Longen wordt prima beschermd door ons afweersysteem, waardoor gentherapie moeilijk aanslaat (foto: Guy Viner/SPL)
Zesentwintig jaar nadat het gen was geïdentificeerd dat verantwoordelijk is voor taaislijmziekte (cystische fibrose), hebben onderzoekers laten zien dat lijders aan die ernstige ziekte (enige) baat hebben bij een gentherapie. Het herstel van de longen is slechts gering (3,7% verbetering in vergelijking met een controlegroep), maar het geeft aan dat wetenschappers die al meer dan twintig jaar zoeken naar een manier om het foute gen door de goede variant te vervangen althans enig succes hebben. Lees verder
Extra DNA-base handhaaft zich in zoogdieren
DNA is opgebouwd uit vier basen, afgekort C, G, A en T. Synthetisch biologen experimenteren met niet-natuurlijke basen, om te voorkomen dat nieuwe synbiologische ‘constructen’ de natuur kunnen verstoren. De vraag is nu of dat een afdoende bescherming is. Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Cambridge (Eng) zijn er achter gekomen dat een, natuurlijke, variant (5-formylcytosine, afko 5fC) van een van de vier basen (C) zich blijkt te kunnen handhaven in het DNA van zoogdiercellen. Doorredenerend zou dat kunnen betekenen dat niet-natuurlijke basen geen garantie zijn voor de bescherming van het natuurlijke leven tegen vreemd DNA. Lees verder
E. coli-genoom gereconstrueerd met mini-DNA-uitlezer

De ‘wonderuitlezer’ van DNA wordt via een usb-kabel verbonden met de computer (filmbeeldje: Nanopore)
Onderzoekers in Canada en het Verenigd Koninkrijk hebben voor het eerst een heel genoom van een levend organisme, de bacterie Escherichia Coli, uitgelezen en gereconstrueerd met een apparaatje dat niet veel groter is dan een mobiele telefoon. De DNA-uitlezer, de MinION van Nanopore, past in de palm van een hand. Lees verder