Een tweede laag in de epigentica ontdekt (?)

C-methylering van DNA

Methylering van de C dempt de activiteit van genen

Genetica, erfelijkheidsleer, is ons bekend, tenminste het begrip genetica, maar er is ook zo iets als epigenetica. Dat zou je de tweede laag van de genetica kunnen noemen. Daar wordt de activiteit van de genen in het DNA geregeld. Daar schijnt nu een derde (?) laag aan te moeten worden toegevoegd (of is het een variatie op de tweede laag?).  In ieder geval is het model van de genetica weer een stukje ingewikkelder geworden, als het klopt wat de onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Cambridge hebben gevonden. Lees verder

Met enzym volgestopte virusdeeltjes maken waterstof

Virusdeeltjes maken waterstof

Virusdeeltjes volgestopt met hydrogenase maken uit waterstofionen en elektronen waterstofgas (afb: Ella Marushchenko)

Afsluiting of omhulling is een van de geheimen van het leven. Die verslaat de tweede wet van de thermodynamica (ruwweg: alles tendeert naar chaos) en zorgt dat de juiste moleculen elkaar goed kunnen vinden. Dat was het idee toen onderzoekers bij de bacteriofaag P22 aanklopten om virusdeeltjes aan te maken waarin het enzym hydrogenase werd verpakt. Daarvoor moest het DNA van de bacterievreter (dat is een bacteriofaag) wel wat aangepast worden. Hydrogenase is een enzym dat uit waterstofionen en elektronen de schone brandstof waterstof maakt. Er moet nog wel wat gesleuteld worden aan het geheel, want het systeem zou nog te weinig waterstof produceren om economisch interessant te zijn. Lees verder

Enzym ‘fietst’ over DNA om afweer te sturen

Enzym DIA fietst met polymerase over DNA

Zo fiets DIA (rood) met polymerase als hulpmotor (roze) over DNA. FRET staat voor fluorescentieresonante energieoverdracht (afb: Nature)

Ik zegt het maar meteen: eigenlijk hoort dit bericht hier niet, maar ik vat synthetische biologie ruim op. Het gaat om DNA en dat is toch het eerste doel(wit) van synthetische biologie. DNA en omgeving zitten knap ingewikkeld in elkaar. Er schijnt een enzym te zijn (AID, een deaminase) dat over het gigantische DNA-molecuul fietst om ons te vrijwaren van infecties of beter gezegd: de afweer in te stellen op nieuwe ziekteverwekkers. Onderzoekers van, onder meer, het Imperial College in Londen hebben nu met een zeer speciale microscoop gezien  (smFRET) hoe AID dat doet en hoe het enzym met andere biomoleculen wisselwerkt. Lees verder

Weer een ‘medicijn’ tegen Parkinson: IFNβ-gentherapie

Ziekte van ParkinsonDeense onderzoekers denken dat de ziekte van Parkinson zou kunnen worden veroorzaakt door veranderingen in de gen die codeert voor interferon-beta (IFNβ). Met een gentherapie bij proefdieren gericht op het interferon-gen zou de sterfte van neuronen en daarmee (?) die ziekte een halt zijn toe te roepen. 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

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

Kankermedicijn bereid met andere plant

Elizabeth Sattely, Stanford

Elizabeth Sattely

Veel geneesmiddelen schijnen oorspronkelijk in planten gevonden te zijn. Dat is een probleem als zo’n plant lastig te kweken is of zeldzaam, want in veel gevallen vormen die planten nog steeds de primaire bron voor het genezende bestanddeel. Nu zijn Elizabeth Sattely en Warren Lau van de Amerikaanse Stanford-universiteit erachter gekomen hoe een plant, Podophyllum hexandrum (voetblad) een veel gebruikt kankermedicijn produceert. Het gaat om podofyllotoxine, dat een voorloper is van kankermedicijn etoposide. Ze hebben dat proces genetisch ‘overgebracht’ naar een andere plant die niet bedreigd is en makkelijk te kweken. 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

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