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

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

Meteorieten kunnen leven hebben hebben ‘gesticht’

MeteorietinslagMet enige regelmaat duiken er ideeën op over hoe het leven op aarde zou kunnen zijn ontstaan. Aan al die theorieën kleven wel ‘smetjes’ of ‘zwarte gaten’. Misschien, maar misschien ook niet. Japanse onderzoekers hebben een nieuwe manmoedige poging gedaan voor een verklaring van het ontstaan van leven op deze planeet (en wellicht ook andere). Laat een meteoriet met grote vaart in de oersoep ploffen en de bouwstenen van het leven ontstaan vanzelf, stellen ze. Lees verder

Kunstmatig ribosoom gemaakt

Ribosoom

Het ribosoom is zelf opgebouwd uit eiwitten en stukken RNA

Onderzoekers van de universiteit van Illinois in Chicago en de Northwestern-universiteit (VS) hebben een ribosoom in elkaar geknutseld dat haast als een echte eiwitfabriek werkt. Een ribosoom fabriceert in een cel eiwitten op instructie van RNA dat op zijn beurt weer is gekopieerd van een stukje DNA. Het kunstmatige ribosoom zou gebruikt kunnen worden voor het maken van medicijnen of andere biomaterialen en bovendien het inzicht in de werking van dat organel kunnen vergroten, stellen de onderzoekers. Lees verder

Nieuwe letters in DNA-alfabet

Vreemde DNA-letters

Vreemde letters voor DNA

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

Muizen met aangeboren doofheid genezen met gentherapie

Haarcellen

De haarcellen in het gehoororgaan

Onderzoekers van, onder meer, de Harvard-universiteit (VS) zijn er in geslaagd met behulp van een gentherapie muisjes met een aangeboren doofheid de beschikking over hun gehoor te geven. Aangeboren doofheid is verantwoordelijk voor zeker de helft van de doofheid bij kinderen. Lees verder

Kunstmatig enzym werkt net echt

Kunstmatig enzym

De RNA-regulator (NMHV) en zijn doel (het gen aangeduid met goi) (afb: SISSA)

Bij sommige genetische ziektes functioneren bepaalde genen niet. In dat geval is het handig als je die genen weer in kunst schakelen. Onderzoekers van het Italiaanse SISSA-instituut in Triëst hebben een kunstmatig enzym gemaakt met een RNA-aanhangsel, dat onderscheid kan maken tussen actieve en inactieve genen en die eerste selectief kan stimuleren.  Lees verder

Misschien is leven toch niet ontstaan in RNA-wereld

Niet-RNA-wereld

Zo zou het leven zijn ontstaan volgend Loren Williams, waarbij enzymen en RNA samenwerken. Links de ontwikkeling volgens de theorie van de RNA-wereld.

Ter verklaring hoe het leven ontstaan is op aarde wordt onder mensen die daar mee bezig zijn vrij breed de theorie van de RNA-wereld aangehangen, waarbij RNA fungeerde als zowel enzym als informatiedrager (een functie die tegenwoordig is toebedeeld aan DNA). De Amerikaanse biochemicus Loren Williams vertelde vorige week op het astrobiologiecongres in Chicago dat hij, op goede gronden, twijfelt aan de juistheid van die theorie. Het ontwarren van de raadsels rond het ontstaan van het leven kampt met een hoog kip/ei-gehalte. Zo zijn enzymen nodig om nucleotiden te maken, de bouwstenen van RNA en DNA, maar om die te maken heb je genetische informatie nodig. Dus bedachten onderzoekers dat voor het ontstaan van leven er al RNA-moleculen waren. Dat lijkt op het verleggen van het probleem, maar voorlopig is de RNA-wereld de minst gammele theorie die we hebben. Lees verder

Extra DNA-base handhaaft zich in zoogdieren

5fC naar Cytosine

Voor liefhebbers: 5fC is in feite een tussenproduct in de demethylering van cytosine

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

Is er leven buiten DNA?

Alkaanzee op Titan

Ligeia Mare op Titan bestaat uit vloeibaar ethaan en methaan en heeft een oppervlak van bijna 150 000 vierkante km (afb: NASA)

Voor het leven op aarde is DNA wezenlijk, maar al jaren vragen onderzoekers zich af of er ook leven mogelijk is zonder DNA of zonder water. Er wordt gespeculeerd dat polyethers in combinatie met koolwaterstoffen als butaan of ethaan in vloeibare vorm ook ‘levensvatbaar’ zouden kunnen zijn. Dan zou er leven kunnen zijn in de koolwaterstofoceanen op manen zoals Titan of op aardachtige planeten, speculeerden Amerikaanse onderzoekers.  Uit hun berekeningen kwam dat dat op Titan niet mogelijk is maar wel elders in het healal op manen en planeten. Lees verder