Hoe de kwantumtheorie en het leven elkaar tegenkomen

Protonenoverdracht in DNA

Protonen (H-kernen) wandelen soms over de bindingen tussen de twee DNA-strengen. Dit namen de onderzoekers mee in hun kwantumchemische berekeningen (afb: Nature)

Ergens ontmoeten de kwantumwereld en het (ook mikroskopische) leven elkaar, maar ik (=as=totale leek) heb nooit geweten dat er ook kwantumbiologen zijn. Die zijn er, tenminste aan de universiteit van Surrey (Eng). Die kwamen tot de conclusie dat enzymen die verantwoordelijk zijn voor de celdeling weleens mutaties zouden kunnen veroorzaken. Oftewel: hoe kom ik van kwantum op bio en terug? Lees verder

Mag je embryo’s testen om ‘betere’ kinderen te laten baren?

CRISPR-baby's

Er wordt in labs al geëxperimenteerd met CRISPR-babys, maakbare kinderen. Is dat de volgende stap na prenataal testen om genetische ‘mankementen’?

Al lang wordt het verhaal verteld van technieken die de Übermensch zouden moeten opleveren, maar nu we technieken hebben om het genoom te bewerken komt die mogelijkheid akelig dichtbij (overigens is ‘übermensch’ een erg beladen begrip en spreken we liever van het verbeteren van mensen). Er zijn al bedrijven die aanbieden embryo’s door te lichten op het risico om nare genetische ziektes te krijgen, maar dat lijkt pas een begin. Het voorkomen van genetische ziektes zal bij veel mensen goed vallen, maar hoe zit het met verbeteren op andere punten. Zou het mogelijk moeten zijn de intelligentie of de spierkracht van je kinderen te verhogen? Of zouden de kinderen qua uiterlijk vooraf helemaal op te ’tekentafel’ mogen worden gelegd? Roept U maar, want je kunt je natuurlijk ofvragen hoe goed (ziektes) overgaat in kwaad (of misschien ‘nog beter’)? Mensen die (te) klein zijn of dat vinden, zouden daar een trauma aan kunnen overhouden, dus dat kan je maar beter voor zijn. En wat als bijna iedereen alleen maar XX-jes wil hebben of XY-tjes? Lees verder

Weer een knop om bij de CRISPR-methode aan te draaien: hoeveelheid

Programmeren van cellen

Cellen zijn te ‘programmeren’ (afb: MIT)

Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben voor het CRISPR-genoombewerkings-systeem een manier ontwikkeld om heel precies de aanmaak van ook synthetische eiwitten te kunnen regelen in zoogdiercellen.
Het zou volgens William Chen een heel betrouwbaar systeem zijn. “Dat is te gebruiken voor een verscheidenheid aan biomedische toepassingen in verschillende celtypen.” Hij werkt overigens tegenwoordig aan de universiteit van Zuid-Dakota. Lees verder

Synthetische genen herprogrammeren plantenwortels

logische gencircuits

Waar Booleaanse logica de biologie ontmoet (afb: Jennifer Brophy, Stanforduniversiteit)

Het zat er al een tijdje aan te komen. We hadden al verhalen over DNA om informatie op te slaan en over DNA-computers en logische circuits van genen, maar nu hebben onderzoekers Booleaanse logica gebruikt om met synthetische (=niet-natuurlijke) genen specifieke patronen van genexpressie (-activiteit) te bereiken. Ze gebruikten die gencircuits om de bouw van de plantenwortels aan te passen (ter meerdere eer en glorie van de economie (=opbrengst), natuurlijk). Lees verder

‘Borgen’ in DNA geven methaanetende bacteriën ‘superkracht’

Jill Banfield en Ken

Jill Banfield en Ken vissen hun eigen onderzoeksmateriaal op in Californië e.o.(afb: Roy Kaltschmidt/Berkeley Lab)

‘Borgen’ zijn in wetenschapsfictie meedogenloze wezens. In de genetica zijn het, sinds kort, delen van bacterieel DNA die, onder meer (?), methaan verorberen. Die Borgen schijnen bij Methanopereden de stofwisseling te versnellen. Leuk weetje voor genetici, natuurlijk, maar er zijn ook onderzoekers die dan meteen denken dat die ‘beestjes’ onze (zelf gecreëerde) problemen kunnen helpen oplossen met het broeikasgas methaan. Lees verder

RNA-reparatie van mossen werkt ook in mensencellen

RNA-herschrijvers

RNA-herschrijvers PPR56 en PPR65 veranderen de basen van nucleotiden van RNA’s in de mitochondriën in plantencellen van cystidine (C) in uracil (U). Ze werken ook in mensencellen. De herschrijvers zouden kunnen worden aangepast voor ‘eigen gebruik’ (afb: Schallenberg-Rüdiger et.al.)

Een reparatie-mechanisme dat mossen gebruiken om fouten in DNA te corrigeren via een omweg (dat repareert namelijk RNA), blijkt ook in cellen van mensen te werken, ontdekten onderzoeksters van de universiteit Bonn. Dat doet dat overigens volgens de eigen regels en die regels zijn nog niet bekend. Lees verder

Maakt één gen de mens zo uitzonderlijk?

Hersenkweek chimpansee

Een hersenorganoïde gekweekt uit stamcellen van de chimpansee van zo’n 3 mm. De hersenstamcellen zijn rood, groen zijn hersenstamcellen met het ARHGAP11B-gen van de mens (afb: DPZ)

Het ARHGAP11B-gen zouden alleen mensen hebben. Het eiwit waarvoor dat gen codeert heeft een belangrijke rol in de ontwikkeling van de neocortex. Daar zouden onze geestelijke vaardigheden vandaan komen. Onderzoekers in Duitsland onderzochten wat dat gen doet in weefselkweken van chimpanseehersens. Lees verder

Kwalletjes blijken zich steeds weer te kunnen verjongen

Turritopsis dohrnii

Turritopsis dohrnii (afb: WikiMedia Commons)

Veroudering voor alle organismen schijnt de normale gang van zaken te zijn, maar sommige (lagere) diersoorten onttrekken zich aan die ‘wetmatigheid’. Zo lijkt de hydra, een zoetwaterpoliepje, het eeuwige leven te hebben. Uit stukjes hydra ontwikkelen zich weer volwaardige zoetwaterpoliepjes, maar ook het herstelvermogen van de Turritopsis dohrnii, minuscule kwalletjes, is niet mis. Raakt dat diertje beschadigd dan start een proces voor algehele vernieuwing. Onderzoeksters hebben nu de genen van dat kwalletje opgespoord, waarvan ze denken dat die wezenlijk zijn voor dat verjongingsproces. Lees verder

Er zijn nog heel wat eiwitten in een cel dan we nu weten

bRNA-translatie in ribosoom

De bRNA-translatie in het ribosoom (afb: WikiMedia Commons)

Ook ik (=as) heb altijd gedacht dat de wetenschap wel wist wat er aan eiwitten in een cel rondzwerven, maar dat blijkt helemaal niet het geval te zijn. Eiwitten die korter zijn dan 100 aminozuren worden niet eens bekeken en toch zouden die wel eens een belangrijke rol kunnen spelen in de cel. Onderzoekers hebben aan de hand van boodschapper-RNA’s nu ruim 7000 van die vergeten eiwitjes achterhaald. Een goudmijn van onontdekte biologie, denken wetenschappers. Lees verder

Embryocellen ontwikkelen zich door trekken en duwen

Embryonale huidcellen kip in een petrischaaltje

De embryonale huidcellen organiseerden zich in een petrischaaltje tot een ring en, uiteindelijke, tot veerfollikelcellen (afb: Rockefelleruniversiteit)

Embryo’s bestaan oorspronkelijk uit dezelfde cellen. Al langer leeft de vraag hoe daaruit een organisme kan ontstaan met wel honderden verschillende celsoorten. Het lijkt er op dat trekken en duwen van de embryocellen leidt tot die celdifferentiëring, https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.04.023“>zo concluderen onderzoeksters op basis van onderzoek aan kippenembryocellen. Geïsoleerde embryonale huidcellen van kippen organiseerden zich spontaan doordat cellen aan elkaar trekken en duwen. Daardoor vormden zich in 48 uur haarzakjes voor de veren van de kip in wording. Lees verder