Vlnr: de drie Nobelprijswinnaars voor scheikunde Frances Arnold, George Smith en Gregory Winter
De Nobelprijs voor de scheikunde gaat dit jaar naar de Amerikaanse Frances Arnold (voor de helft), de Amerikaan George Smith en de Brit Gregory Winter (samen voor de andere helft). Ze ontwikkelden enzymen en antilichamen voor medische maar ook energetische toepassingen (biobrandstoffen). Lees verder
De ‘enterlus’ van de ebolafamilie (afb: Scripps-instituut)
Onderzoekers van het Amerikaanse Scripps-instituut hebben maar liefst twee artikelen afgescheiden over de zwakke plekken in de verdediging van het beruchte ebola-virus. Menselijke en muiselijke antilichamen blijken zich aan het virus te hechten waardoor ze dat onschadelijk kunnen maken. Dat zou niet alleen werken bij het ebola-virus, maar ook bij andere ziekteverwekkers. Ik denk dan meteen: als dat zo is, waarom is dat virus dan zo dodelijk? Lees verder
De aan/uit-knop van de GTPases is wat ingewikkelder dan gedacht (afb: univ. van Aarhus
De GTPases vormen een uitgebreide familie van enzymen, die betrokken zijn bij de celgroei, het transport van moleculen, de vorming van eiwitten enzovoorts. Hoewel de functies divers zijn volgen die enzymen alle dezelfde kringloop (zie plaatje). De activiteit van de enzymen wordt geregeld via binding aan guanosinefosfaten. Is het enzym gebonden aan guanosinedifosfaat (GDP) dat is het enzym niet-actief en verbonden met guanosinetrifosfaat dan is enzym actief. Dacht men, maar dat blijkt niet helemaal te kloppen. Lees verder
Een neusspray tegen Alzheimer?
Voorlopig schiet het nog niet erg op met de ontwikkeling van geneeswijzen voor allerlei hersenziektes als Alzheimer en Parkinson, die, omdat we steeds ouder worden, als een epidemie om zich heen lijken te grijpen. Onderzoekers van de universiteit van Heidelberg (D) denken met een ‘neusspray’ een nieuwe, adequate manier gevonden te hebben om onze hersens zo lang mogelijk gezond te houden. De hersens van muisjes die na een beroerte werden behandeld met de spray, hadden minder hersenschade dan onbehandelde muisjes. De spray zou ook werken bij neurodegeneratieve ziektes als Alzheimer, Huntington en ALS, maar vooralsnog is dat nog een speculatie. Lees verder
Bij RNA-bewerking blijft het DNA ongewijzigd (afb: Univ. van Tübbingen)
Al vele malen is ook in dit blog de lof op de CRISPR-techniek gezongen (met hier en daar een kanttekening). Probleem met DNA-bewerking is dat die nogal radicaal is en (dus) ook niet geheel ontdaan van risico’s. Thorsten Stafforst van de universiteit van Tübbingen werkt al jaren aan een alternatieve techniek: RNA-bewerking. Uiteindelijk leidt de informatie op RNA-moleculen, onder meer, tot de aanmaak van eiwitten, de werkpaarden van de cel. Het schijnt Stafforst en medewerkers nu gelukt te zijn RNA-moleculen in de cel heel precies en doeltreffend te bewerken. Lees verder
Links een mannetje (XY) met vrouwelijke geslachtskenmerken, rechts een vrouwtje (XX) (afb: Francis Crickinstituut)
Mannetjesmuizen kregen vrouwelijke geslachtskenmerkenals ze een bepaald stukje van hun niet-coderende DNA misten. Dat is dus dat deel van het DNA (zo’n 98%) dat niet voor een eiwit codeert/genen bevat. We doen wel heel geleerd over onze kennis van de genetica, maar eigenlijk weten we er nog maar bar weinig van af (2%, zou ik bijna zeggen). Lees verder
Kunstmatige cel met actinedraden en organel (hetgroen) waar de benodigde energie (ATP) vandaan komt (afb: Harvard)
In synthetische biologie kun je de materie van bovenaf of van onderaf benaderen. De eerste methode is een levende cel te nemen en daar wat aan te veranderen, de tweede om van de bodem af aan iets te construeren dat lijkt op een cel. Dat hebben onderzoekers van de Harvard- (VS) en de Sogang-universiteit (Zd-Kor) gedaan. Ze bouwden een celachtige structuur die met behulp van fotosynthese allerlei celachtige activiteiten ontplooide zoals stofwisseling en de vorming van een celskelet. Er zijn eerder kunstmatige cellen gemaakt, maar die waren erg eenvoudig. Deze kunstmatige cel is wat complexer en wellicht een opmaat naar een volledig functionele cel (en daarmee kunstmatig leven?). Lees verder
Niet-coderend DNA is niet bepaald nutteloos
Sommige mutaties die bij splijtingsgist leiden tot een afwijkende celgroei en -deling (l) werden gecorrigeerd na toevoeging van rapamycine (r) (afb: OIST)
Onderzoekers van de universiteit van Okinawa (Jap) hebben met behulp van het bacterieproduct rapamycine gistcellen met genetische afwijkingen weer normaal laten functioneren. De Japanse onderzoekers verwachten dat rapamycine, gebruikt als afweeronderdrukker na transplantaties, ook iets zal kunnen betekenen voor het behandelen van genetische afwijkingen bij mensen.
De onderzoekers deden hun proeven met zogeheten splijtingsgist (Schizosaccharomyces pombe) dat, onder meer, wordt gebruikt bij het brouwen van (Afrikaans) bier. Rapamycine, in Nederland bekend onder de naam sirolimus, wordt ook gebruikt als kankermedicijn. Het bacterieproduct trok de aandacht omdat het in staat bleek de levensduur van muizencellen te verlengen.
“Dit is het eerste systematische onderzoek naar mutaties die zijn te ‘genezen’ met rapamycine”, zegt onderzoeker Mitsuhiro Yanagida. “We wisten dat chromosoomafwijkingen bij gist te genezen zijn met hetzelfde middel. Nu hebben Kenichi Sajiki en medeonderzoekers meer dan twaalf andere genetische afwijkingen bij gist ontdekt die daar ook mee zijn te genezen.”
Rapamycine remt de celgroei en -deling door de functie van het enzym TOR-kinase te regelen. Dat eiwit is een signaalstof die de cel informatie verschaft over de voedselsituatie.
Ze veranderden het DNA van de splijtingsgistcellen zo, dat ze allemaal een specifieke mutatie hadden die leiden tot problemen met de celdeling bij een temperatuur van 36°C. Ze probeerden meer dan duizend mutaties uit, waarvan er 45 te ‘redden’ waren door rapamycine. Door toevoeging van dat eiwit verliep de celdeling weer normaal.
Uit een analyse van de genetische afwijkingen van de geredde gistcellen kon worden afgeleid dat twaalf genen een rol spelen bij de temperatuureffecten. Daarmee wisten de onderzoekers waar ze moesten zoeken naar de genezende eigenschappen van het middel.
De twaalf genen behoren tot vier functionele groepen. Een van die genen codeert voor een stressgeactiveerde kinase (SAPK). In gemuteerde vorm zorgt SAPK voor een afwijkende celgroei en -deling. Als dan rapamycine wordt toegevoegd dan herstelde die zich weer tot normaal.
In feite maskeert rapamycine het afwijkende gedrag van SAPK en zorgt voor een delicaat evenwicht tussen SAPK en TOR-kinase. Andere genen die in gemuteerde vorm door rapamycine worden gecorrigeerd coderen voor eiwitten die te maken hebben met de uitwisseling van chemicaliën tussen cellen en met de chromatinestructuur, het ‘ingepakte’ DNA van een cel. De onderzoekers denken dat als rapamycine de normale celgroei en -deling (ook wel proliferatie genoemd) bij gistcellen met afwijkend DNA kan herstellen tot normaal, dat bij de mens misschien ook zou kunnen werken.
Bron: EurekAlert
Links de synthetische foldameren en rechts het DNA (afb: Ivan Huc)
Vorig jaar hebben onderzoekers al bewezen dat DNA met niet-natuurlijke nucleotiden (bouwstenen) simpelweg door de ‘natuur’ wordt geaccepteerd. Nu blijken niet-natuurlijke, DNA-achtige moleculen ook de activiteit van (natuurlijke) enzymen te kunnen beïnvloeden.
Lees verder