“Nog geen 10% DNA functioneel”

DNA-sequenties

DNA-sequenties

Slechts 8,2% van het menselijke DNA zou ‘functioneel’ zijn, zeggen Oxfordse onderzoekers. Dat cijfer scheelt nogal van dat van 2012, toen onderzoekers van het zogeheten ENCODE-project dachten dat 80% van ons genoom een biologische functie zou hebben. Dat resultaat zou altijd al omstreden zijn geweest, omdat het begrip ‘functie’ te breed zou zijn opgevat. We wachten op de volgende schatting. Lees verder

Hi-virus ligt stevig onder vuur

Kamel Khalili

Kamel Khalili van de Temple-universiteit

Het humaan immuno-deficiëntievirus, beter bekend als hiv, is met antivirale middelen in bedwang te houden, maar nooit helemaal uit te roeien. Het virus laat namelijk zijn erfgoed achter in dat van de ‘aangevallen’ cellen. Medisch onderzoeker  Kamel Khalili en medewerkers van de Amerikaanse Temple-universiteit hebben het in celkweken voor elkaar gekregen dat virus-DNA er weer ‘uit te knippen’ met behulp van knipenzym Cas9 (CRISPR/Cas9). Lees verder

Veranderde stamcellen muteren niet verder, zo lijkt

Genetisch gerepareerde stamcellen

Links misvormde stamcellen gemaakt uit cellen van een Parkinson-patiënt, rechts genetisch gerepareerde pluripotente stamcellen (foto: Salk-instituut)

De jacht op stamcellen is al jaren open. De ‘alleskunners’ houden een grote belofte in bij het bestrijden van allerlei ziektes, maar eigenlijk weten we nog maar weinig van die cellen af. Stamcel-therapieën staan volop in de belangstelling, maar het succes is tot nog toe zeer beperkt en er treden nogal eens ernstige bijeffecten op. Dat heeft er mee te maken dat we al die processen in de cel nog niet zo erg goed begrijpen. Een dingetje lijkt nu helder: met opzet gemuteerde stamcellen geven geen extra ongewenste mutaties,  zo lijken onderzoekers van, onder meer, het Amerikaanse Salk-instituut te hebben gevonden.
Lees verder

Vaak ‘misdrukken’ mitochondriaal DNA

Mitochondriën

Mitochondriën (afb: Science)

De mitochondriën zijn de krachtcentrales van de cel, die een eigen DNA hebben. Het aantal mitochondriën (een zo’n ‘ding’ heet mitochondrion of -um) varieert van 1 tot vele honderden. Het zijn cellen in de  cel.  Met dat mitochondriale erfgoed is nogal eens wat mis. Het lijkt er op dat op dat 20% van de mensen ziekmakende fouten heeft in hun mitochondriaal DNA hebben, die kunnen leiden tot suikerziekte of kanker, maar lang niet al die mensen krijgen die ziekte ook, ontdekten onderzoekers van de Amerikaanse Cornell-universiteit. Of die ‘dragers’ de ziekte ook krijgen is vaak een kwestie van tijd.

Lees verder

Rode bloedcellen als vrachtwagens in ons lijf

Rode bloedlichaampjes

Rode bloedlichaampjes kunnen meer dan zuurstof vervoeren (afb: Science)

Rode bloedlichaampjes leveren zuurstof af in ons lichaam. Ze komen in nagenoeg elke uithoek daarvan. Zuurstof is onontbeerlijk voor ons voortbestaan, maar de bloedcellen zouden ook andere dingen kunnen vervoeren, bedachten onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS), door er ‘plakkerige’ eiwitten aan vast te maken waar dan geneeskrachtige moleculen aan kunnen worden geplakt. Al jaren wordt er onderzoek gedaan naar de gedoseerde afgifte van medicijnen met hulp van microvrachtwagens van, bijvoorbeeld, DNA-materiaal, maar waarom iets maken als het er al is? Lees verder

Uitlezen DNA gebruikt voor diagnose doodzieke jongen

Joshua Osborne

Joshua Osborne met zijn vader (foto: NYT)

De 14-jarige Joshua Osborn lag in een Amerikaans kinderziekenhuis. Zijn hoofd zwol van de toevloed van hersenvloeistof, maar de artsen hadden geen flauw idee wat daarvan de oorzaak was. Ten einde raad stelden ze de ouders voor een experimentele nieuwe technologie toe te passen om achter de oorzaak te komen. Californische onderzoekers zouden in de hersenvloeistof op zoek gaan naar genetisch materiaal van de mogelijke ziekteverwekker. De onderzoekers van de universiteit van Californië in San Fransisco hadden binnen 48 uur de boosdoener te pakken: een of andere duistere bacterie. Toen die eenmaal ‘geïdentificeerd’ was, was de hersenontsteking met behulp van penicilline binnen een paar dagen genezen. Een nieuwe manier om een diagnose te stellen waar andere methodes hadden gefaald lijkt geboren. Lees verder

Proteoom: over onmogelijke genen en genen die ‘zoek’ zijn

ProteoomEen Duitse en een Amerikaanse onderzoeksgroep hebben alle gegevens van eiwitten die in mensen hun levensvatbare werk doen in kaart gebracht. Er ontbreken er nog wel een paar. Zo’n 90% van de menselijke eiwitten, tezamen het proteoom genoemd, zouden in die twee ‘catalogi’ staan. Opmerkelijk is dat enkele eiwitten door genen worden gecodeerd die er niet zouden mogen zijn en andere volledig ontbreken. Het is hier al vaker gezegd: het leven blijft verbazen. Lees verder

DNA-code (b)lijkt niet nagelvast

DNA-codeSommige dingen in heel ingewikkelde systemen zijn of lijken erg eenvoudig. Het systeem dat leven heet is knap ingewikkeld en ook het eindeloze DNA-molecuul in elke menselijke cel kent vele geheimen en donkere krochten, maar het leek toch duidelijk hoe dat molecuul codeert. Elke drietal opeenvolgende ‘letters’ van het vier letters tellende DNA-alfabet (A, C, G, T) staat voor een aminozuur. Die code wordt via boodschapper-RNA overgebracht op de eiwitfabriek, het ribosoom, waar het eiwit wordt geassembleerd. Zogeheten start- en stopcodons vertellen het ribosoom waar te beginnen en waar op te houden. Dat beeld blijkt niet helemaal te kloppen. Soms blijken start- of stopcodons (een codon is een trits nucleotiden achter elkaar) genegeerd te worden, ontdekte Natalia Ivanova van het het genoominstituut van het Amerikaanse ministerie van defensie van Walnut Creek (Cal) bij bacteriën. Er staat niet wat er staat. Lees verder

“Niet robots maar ’technisch leven’ de toekomst”

Joi Ito

Joi Ito van het medialab van het MIT

Robots hebben al lang onze wereld overgenomen, althans delen daarvan. Er zijn mensen die oprecht menen dat er een soort gedragscode of misschien wel wetgeving moet komen over de omgang met robots. Vergeet de robots, zegt Joi Ito van MIT’s medialab. Het zal in de toekomst gaan om ’technisch leven’ of ‘levende techniek’, de symbiose tussen techniek en levende systemen, stelt Ito in een gesprek met Wired tijdens het eerste Solid-congres vorige week.

Dat congres ging over het zacht- en hardgoed (soft- & hardware) dat in steeds meer apparaten gestopt wordt, waarbij de mens/machinecommunicatie vrij ondergeschikt is (als ik het goed interpreteer). De bits ontmoeten de atomen, zou je kunnen zeggen en voor de MIT-er is levende materie (technisch leven), de combinatie van dood en levend materiaal, de volgende stap. De ontwikkeling van nieuwe apparatuur (hardgoed) is volgens Ito onderhevig aan veranderingen in de mondiale bevoorradingsketen. Grote bedrijven in die keten als Apple en Motorola, die furore maakten met hun iPads en Android-chips, richten zich nu (ook) op nieuwe bedrijfjes. Productie en verdeling worden steeds meer opgedeeld in stukjes en geautomatiseerd en daar kunnen die bedrijfjes inspringen. “Hardgoed is lastiger dan zachtgoed. Dat is niet de wereld van het laaghangende, makkelijk te oogsten fruit als in Silicon Valley, maar ik denk dat mensen beseffen dat er een paar grote overwinnaars zullen zijn. Daar willen ze bij zijn.”
Google is wat dat betreft natuurlijk duidelijk in beeld. Dat bedrijf ‘knoeit’ met zelfsturende auto’s en ‘allesziende’ brillen. Ito: “Google zegt heel slim dat ze geen zelfsturende auto hebben ontwikkeld, maar een bestuurder.” Het gaat om de manier van denken over een ding als een intelligent systeem, niet als object. Volgens Ito komen daar de heisa rond de massadata en de webwolk bij elkaar in de harde wereld.

Bij MIT’s medialab is het samensmelten van digitale intelligentie en de rest van de wereld altijd een belangrijk deel van het verhaal geweest, is zijn stelling. Een leidraad die moet leiden tot betere, nuttiger en prettiger manieren voor mensen om om te gaan met technologie. DNA fascineert Ito, informatie opgeslagen in een levend systeem. De kosten om die informatieblokken van het leven te manipuleren dalen veel sneller dan de goede oude Moore ooit voorspelde voor kiezel (silicium). “Verlaging van kosten drijft innovatie. Ik denk dat biotechniek er snel aan komt. Je moet dan niet alleen denken aan biologische informatica, maar ook aan informatica in de biologie.”
Ito geeft het voorbeeld van een bacterie die als chemische sensor werd gebruikt. Een reactie van het micro-organisme zou een elektrisch stroompje kunnen genereren waardoor een draadloos signaal wordt verzonden. Studenten hadden dat systeempje niet ontwikkeld voor de gein, maar omdat elk onderdeel de beste oplossing was: het elektrische deel voor zijn grote doelmatigheid en om het signaal te versturen en het biologische om zijn nauwkeurigheid en lage energieverbruik. Ito denkt dat zicht (gezichtsvermogen, zien/waarnemen) een beloftevol terrein is voor natuurkundig/biologische samenwerking met de informatica.
Hij is zich er terdege van bewust dat knutselen met leven grote risico’s inhoudt. De onsterfelijkheid zou naken, maar ook uitsterving door biokrakers. De samensmelting van leven en schroeven kan in zijn ogen alleen een succes zijn als alle aspecten worden meegenomen, van netwerkveiligheid tot de milieugevolgen. Ontwikkelaars en uitvinders zouden hun vindingen aan de andere kant zo snel mogelijk moeten blootstellen aan de harde wereld. Dat dwingt ze om na te denken over de mogelijke effecten van hun vindingen. Dat noopt tot samenwerking. “Veel wetenschap en technologie is er op gericht de natuur te overwinnen en profijt te halen op kosten van het systeem. Als je jezelf als onderdeel van dat systeem beschouwt met verantwoordelijkheden en wisselwerkingen, dan krijg je een ander soort gevoeligheid.”

Bron: Wired

Ziekte van Alzheimer mogelijk te bestrijden

Susan Farr (univ. v. Saint-Louis)

Susan Farr van de universiteit van Saint-Louis

Onderzoek bij muizen heeft laten zien dat met behulp van een RNA-blokkerend molecuul (de zogeheten antisenstherapie), ontwikkeld aan de universiteit van Saint-Louis, de ziekte van Alzheimer een halt zou kunnen worden toegeroepen. De RNA-blokker zou, bij muizen, ook de ontsteking verminderen in dat deel van de hersens dat verantwoordelijk is voor leren en geheugen (de hippocampus). De RNA-blokker zou er voor gezorgd hebben dat het leervermogen, het geheugen en het gedrag van de muizen weer herstelden. Lees verder