Genen te activeren met synthetische Cas9-eiwitten

George Church, de 'aartsvader' van de synthetische biologie

George Church, de ‘aartsvader’ van de synthetische biologie (afb: Harvard)

CRISPR/Cas9 is niet alleen een van bacteriën geleend systeem om genen te vervangen, maar ook om genen te activeren, waardoor de bijbehorende eiwitten (meer) worden geproduceerd. Hoe je met welke synthetische Cas9-eiwitten welke genen activeert is nu eens in een artikel in Nature bij elkaar gezet door synbiocoryfee George Church van de Harvard-universiteit en de zijnen: een nieuw hoofdstuk in het handboek in genetisch knutselen. Lees verder

Genexpressie resultaat voortdurende dialoog in cel

Ccr4-Not regelt genexpressie en nog veel meer

Het Ccr4-Not-complex regelt veel zaken van levensbelang voor de cel (afb: John Reese/PennState)

Het kan natuurlijk ook niet anders. Op de een of andere manier moet de informatie dat er een tekort aan een bepaald eiwit inde cel is worden doorgegeven aan de celkern, waar het desbetreffende gen wordt geactiveerd. Zwitserse en Duitse onderzoekers hebben nu uitgevogeld dat er een voortdurende discours is tussen de kern met het DNA-molecuul en het cytoplasma ( de rest van de cel). In die dialoog speelt het eiwitcomplex  Ccr4-Not een wezenlijke rol. Lees verder

Nieuwe manier om ’troep-DNA’ interpreteren

De wisselwerking tussen versterkers (enhancers) en genen

Zo ongeveer koppelen versterkers (2) aan het te activeren gen (3). Het enzym RNA-polymerase (7) zorgt voor het kopiëren van het gen in boodschapper-RNA (afb: Wiki Commons)

Maar een klein deel van DNA codeert voor eiwitten, de rest is troep (junk) dacht men ooit. Dat blijkt inmiddels niet waar te zijn, maar hoe dat nu wel in elkaar steekt is nog verre van duidelijk. Onderzoekers van de Gladstone-instituten in San Fransisco (VS) hebben een techniek bedacht, TargetFinder gedoopt, om dat zogenaamde ’troep-DNA’ van het menselijke genoom te kunnen interpreteren in de hoop en verwachting dat dat iets oplevert om tot nu toe moeilijke geneesbare ziektes te kunnen behandelen.
Lees verder

Kunstmatig eiwit redt stervende cellen

Kunstmatige eiwitten

Een aantal synthetische eiwitten in schema. De letters staan voor de aminozuren (afb: PlosOne)

Cellen die het natuurlijke SerB-gen niet hebben blijken te gaan groeien met behulp van een kunstmatig eiwit SynSerB. Dat kunstmatige eiwit neemt niet de taak van het ontbrekende eiwit over, maar stimuleert een ander eiwit dat te doen. Het leven op moleculair niveau lijkt steeds maakbaarder te worden. We hebben hierbij overigens over E. coli-bacteriën, die vaker optreden in genetische proefnemingen.
Lees verder

Met synthetisch gen en magneten gedrag veranderd

zebravisjes

Zebravisjes met dat synthetische gen dansten in een magnetisch veld

Je zou bijna zeggen: het spel is op de wagen, synthetische biologie gaat (veel) verder dan het wat genetisch bijschaven van micro-organismen. Onderzoekers van de universiteit van Virginia in de VS hebben muizen en vissen opgezadeld met een synthetisch gen, dat met behulp van (uitwendige) magneetvelden te manipuleren is. De onderzoekers hebben het dan over het behandelen van hersenziektes als Parkinson en schizofrenie, maar ik denk dan toch aan heel andere dingen: manipuleren van levende wezens met behulp van, in dit geval, magneetvelden. Het verhaal zou in Nature Neuroscience zijn verschenen, maar ik kan het daar niet vinden Lees verder

Mag je een aap autisme ‘aansmeren’?

Dwergmakaak met kind

Deze dwergmakaak met kind is niet bij het onderzoek betrokken

Veel mensen hebben geen problemen met dierproeven, zolang die maar niet al te dicht in de buurt komen. Het wordt anders als het over honden of aapjes gaat. En dan nog? Wat zeggen die dierproeven over ziektes of medicijnen bij de mens? Onlangs hebben Chinese onderzoekers aapjes een soort autisme ‘aangesmeerd’ met behulp van genetische manipulatie. Kan dat wel? Hebben wij mensen daar wat aan? Lees verder

Resistente malariamuggen wapen in strijd tegen malaria

Malariamuggen resistent tegen malaria

Plaatsen waar de ingeplante antilichaamgenen actief zijn lichten blauw op in de muggen (afb: Science)

Resistent gemaakte malariamuggen zouden een wapen in de strijd tegen malaria moeten zijn, zo bedachten onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Notre Dame in South Bend (VS). Daarbij gebruikten ze een relatief nieuwe techniek om het gen zo snel mogelijk en compleet door te geven aan de volgende generaties. Een enkele mug met een parasietblokkerend gen (de parasieten gaan niet dood) is dan genoeg om, in theorie, dat gen in een seizoen door de hele populatie te verspreiden. Voorlopig staat deze techniek, gendruk (gene drive in het Engels), nog erg ter discussie, zodat veldproeven nog moeten wachten. Lees verder

Waarom sommige genen erg actief zijn

DNA

Het genoom plus ‘verpakking’ vormen samen het chromatine

DNA zit met zijn bijna 2 m lengte opgepropt in een kern met een afmeting van 0,01 mm. Om het molecuul zit nog eens een verpakking van eiwitten (histonen). Die histonen zijn de bouwstenen van de verpakking en worden nucleosomen genoemd. Die verpakking beschermt het DNA, maar maakt het molecuul ook onafleesbaar en zoals we allemaal van de middelbare school weten moet DNA kunnen worden afgelezen om eiwitten te kunnen aanmaken in de ribosomen. Er moet dus iets gebeuren om een stukje DNA ‘bloot’ te leggen. Hoe cellen het fiksen om het juiste stukje DNA, waarvan het begin wordt aangegeven door een promotor (een stukje DNA), af te lezen is nauwelijks bekend. Zwitserse onderzoekers ontdekten dat de promotors konden worden onderscheiden in twee soorten, afhankelijk van de nucleosoomstabiliteit. Als de aanpalende nucelosomen instabiel waren, dan bleken de daarbij behorende genen akelig actief te zijn zoals die welke betrokken zijn bij celgroei en -deling. Stabiele nucleosomen schermen genen af die minder actief zijn.   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

Cellen chemisch te veranderen in andere typen

Hersencellen

Huidcellen zijn met behulp van een ‘cocktail’  te veranderen in hersencellen (foto: Wenxiang Hu)

Twee Chinese onderzoeksgroepen hebben, onafhankelijk van elkaar, huidcellen chemisch veranderd in zenuwcellen. De ene groep onder aanvoering van Gang Pei van het instituut voor biologie in Sjanghai gebruikte daarvoor menselijke cellen, de andere groep van de universiteit van Peking, gebruikte voor haar experimenten muizencellen. Overigens blijkt het van type veranderen van cellen in de natuur geen onbekend verschijnsel. Lees verder