Kleiner Cas9-variant maakt meer mogelijk bij genoombewerking

De structuur van nsCas9d

De structuur van het kleinere NsCas9d-eiwit (afb: Yanli Wang et al./Nature Communications)

De CRISPR/Cas9-methode is in relatief weinig jaren een populaire methode geworden om genomen te bewerken. Helaas is het veelgebruikte Cas9-eiwit dat daarvoor gebruikt wordt nogal omvangrijk en dat beperkt de mogelijkheden aangezien het CRISPR-gereedschap moet passen in een virus. Nu hebben onderzoeksters rond Yanli Wang (koppeling geeft bij mij=as veiligheidswaarschuwing) van het biofysisch instituut van de Chinese academie van wetenschappen een bacterie (een Nitrospirae-stam) gevonden die een veel kleiner Cas9-eiwit gebruikt bestaand uit ‘slechts’ 762 aminozuren. Daarmee worden genoombewerkingen mogelijk die met het grote Cas9-molecuul van Streptococcus pyogenes niet mogelijk zouden zijn. Lees verder

Weer methode geleend van bacteriën om DNA te bewerken

Afweermechanisme bacteriën tegen fagen

DarT2 zorgt dat het genmateriaal van fagen niet wordt gekopieerd. Als de dreiging voorbij is heft DarG dat weer op. NAM staat voor niacinamide (afb: Chase Beisel et al./Nature Bioltechnology)

Onderzoekers van het Helmholtz Instituut voor RNA-gebaseerd Infectieonderzoek (HIRI) en collega’s hebben een methode ontwikkeld voor het verfijnen van bewerken van genetisch materiaal. Dit omvat het gericht toevoegen van chemische ‘vlaggen’ aan het genoom, wat nieuwe mogelijkheden biedt voor genoombewerking in de geneeskunde, landbouw en biotechnologie. Lees verder

Nieuw inzicht in het ontstaan van meercellige organismen

Mitose

Gewone celdeling (mitose). Meercelligen zouden kunnen zijn ontstaan doordat de cellen zich na celdeling niet hebben gescheiden. De celdeling was dus niet volledig.

Dieren, van wormen en sponzen tot kwallen en walvissen, bevatten tussen de paar duizend en tientallen biljoenen genetisch vrijwel identieke cellen. Afhankelijk van het organisme rangschikken deze cellen zich in een verscheidenheid aan weefsels en organen, zoals de darmen, spieren en zintuigen. Hoewel niet alle dieren al deze weefsels hebben, hebben ze wel allemaal één weefsel, de kiembaan, dat zaad- of eicellen produceert om de soort voort te planten. Hoe en wanneer die afzonderlijke cellen hebben besloten samen te gaan is niet bekend, maar een celbioloog van de universiteit van Chicago denkt nu een tipje van die sluier te hebben opgelicht. Lees verder

‘Nieuwe’ Ssn-genschaar knipt enkelstrengs-DNA op specifieke plaats

Ssn-endonuclease 'schaar' voor specifieke enkelstrengs-DNA-knip

De Ssn-endonucelase knipt enkelstrengs-DNA heel specifiek bij een bepaalde basevolgorde door (afb: Frédéric Veyrier et al./Nature Communications)

Onderzoekers in Canada rond Frédéric Veyrier van INRS ontdekten een nieuwe familie enzymen (aangeduid met Ssn) die in staat is om heel gericht een enkele DNA-streng door te knippen. Ze denken dat deze nieuwe genoombewerkers weer nieuwe mogelijkheden zouden kunnen bieden dan de nu overheersende CRISPR-techniek op het gebied van genoombewerking. Lees verder

RNA’s en Tas-eiwitten maken genoombewerking ‘completer’

Tas-eiwit

Tas-eiwit (afb: McGoverninstituut/Max Wilkinson)

Een oud RNA-gestuurd systeem zou de aflevering van genbewerkings’gereedschappen’ in celkernen vereenvoudigen en meer, zo niet alles, van het een genoom bewerkbaar maken. Een Tas-eiwit gebruikt daarbij, net als bij de CRISPR-methode, een RNA-gids om een ​​specifieke doelsequentie in het DNA te herkennen om daar aan het werk te gaan. Lees verder

CRISPR-remmers vergroten mogelijkheden genoombewerking

CRISPR-remmers

CRISPR-remmers geven meer ‘houvast’ bij genoombewerking (afb: Katherina Wandera et al./Molecular Cell)

De CRISPR/Cas-genschaar biedt een breed scala aan potentiële toepassingen, van de behandeling van genetische ziekten tot antivirale therapieën en diagnostiek. Om hun krachten echter veilig te benutten, zoeken wetenschappers nog steeds naar mechanismen die de activiteit van die systemen kunnen sturen. Het anti-CRISPR-eiwit AcrVIB1 is een veelbelovende remmer waarvan de exacte functie tot nu toe duister. Onderzoekersters van, onder meer, het Helmholtzinstituut voor RNA-besmetting HIRI in Würzburg hebben  ontdekt hoe AcrVIB1 werkt (pdf-bestand), wat de mogelijkheden waarmee Acr’s CRISPR kunnen uitschakelen zijn toegenomen. Er liggen waarschijnlijk nog meer mogelijkheden braak. Lees verder

Ki-systeem Evo leert prokaryote genomen te bouwen

Genoomtimmeraar EvoOnderzoekers van de Stanforduniversiteit rond Eric Nguyen hebben het ki-systeem Evo, wijs gemaakt door de genomen van miljoenen bacteriën en bacteriefagen (bacterievirussen), zover gekregen om zelfstandig bacterie- en faaggenomen voor te stellen. Uit veiligheidsoverwegingen zijn hebben de onderzoekers geen ‘lesmateriaal’ uit de virale en eukaryote genomen meegenomen. Evo zou ook kunnen aangeven wat bepaalde veranderingen in een genoom voor het organisme zouden betekenen. Ook kan het systeem een ‘aannemelijk’ (levensvatbaar?; as) genoom van zo’n miljoen basenparen produceren. Lees verder

Met retrons zou DNA nog beter zijn te bewerken

CRISPR&retron-genoombewerking

De CRISPR-methode gecombineerd met retrons zou het DNA van zowel prokaryoten (bacteriën) als eukaryoten nauwkeuriger bewerken (afb: shipmanlab.org)

In bacteriecellen verijdelen stukjes DNA, retrons genaamd, virale aanvallen, maar ze kunnen meer. Onderzoekers rond Seth Shipman van Gladstone-instituten hebben aangetoond dat retrons ook heel nauwkeurig DNA kunnen bewerken. Ze kunnen zelfs worden gecombineerd met CRISPR, het veel bekendere bacteriële verdedigingssysteem dat tot veel gebruikt DNA-bewerker is uitgegroeid. Die combinatie zou nog nauwkeuriger zijn (maar dat heb ik=as al iets te vaak gehoord). Lees verder

Synthetische molmotor ontwikkeld met groot vermogen

De molmotor in actie

De molmotor rolt zich op tot buis en kan zich weer strekken (afb: Job Boekhoven et al./Cell Chem

Onderzoekersters van de technische universiteit van München (TUM) hebben een kunstmatige motor op supramoleculair niveau ontwikkeld die een behoorlijke kracht kan ontwikkelen, een zogeheten moleculaire motor (in afko molmotor). Deze molmotor is een lintje gemaakt van bepaalde verbindingen. Wanneer er energie aan wordt toegevoerd, strekt het het opgerolde lint zich en kan zo voorwerpjes duwen. Zijn energie haalt de molmotor uit adenosinetrifosfaat (ATP), het energiedragende molecuul in cellen. Lees verder

Kan de CRISPR-methode nu eindelijk haar belofte waarmaken?

Integrase-invoeging in DNA

Kennelijk moet voor de integrase-invoeging van een DNA-sequentie het genoom eerst met de priemtechniek bewerkt worden (afb: Jesse Owens et al.)

Sinds de introductie van de bacteriële CRISPR-methode voor het bewerken van DNA werd alo gedroomd van een revolutionaire manier om erfelijke ziektes en andere genetische afwijkingen uit te bannen, maar dat bleek iets te rooskleurig gedacht. Een van de grotere belemmeringen voor de CRISPR-methode is het afleveren van het CRISPR-gereedschap met het genetisch materiaal aan de cellen. Nu beweren onderzoekers rond Jesse Owens van de universiteit van Hawaii een veilige en efficiënte manier gevonden te hebben om met aangepaste enzymen, integrases, hele genen te vervangen. Dat is overigens niet voor het eerst. Lees verder