Bacteriegenen om menselijke cellen te verbeteren (?)

Bacteriële ionkanalen in menselijke cellen

Lagen afwisselend elektrisch actieve en elektrisch inactieve cellen (afb: Duke-universiteit)

Biomedische onderzoekers hebben genen van bacteriën die coderen voor ionkanalen aangepast om menselijke cellen gevoeliger te maken voor elektrische signalen. Daarmee zouden, in de toekomst, hartritme-stoornissen maar ook afwijkingen aan het zenuwstelsel kunnen worden genezen, of andere ziektes waarbij de ionkanalen voor natrium en calcium niet naar behoren werken, is de verwachting van de onderzoekers. Lees verder

Supergist zou opbrengst biobrandstoffen verdubbelen

Superbakkersgist verteert ook xylose

De superbakkersgist

Het lijkt er op dat het maar martelen blijft met die biobrandstoffen. De vraag is natuurlijk of biobrandstoffen een begeerlijke doelstelling vormen, maar dat geef ik ter overweging. Onderzoekers van de universiteit van Wisconsin-Madison en het bioenergiecentrum GLBRC hebben een ‘supergist’ in elkaar gesleuteld die de opbrengst van de omzetting van plantensuikers in biobrandstoffen bijna zou verdubbelen. Lees verder

Je kan je genetische voorlopers aardig berekenen

Terugrekenen naar oude genomen

Terugrekenen naar oude genomen van 3,5 miljard (?) jaar geleden (afb: Georgia Tech)

Als je wilt weten van welke genetische voorlopers je of een muis, hagedis afkomstig bent/is, dan zou je dat met behulp van een computer en heel wat aannames miljoenen jaren kunnen terugrekenen. Dat heet voorouderlijke sequentie- of DNA-reconstructie. De vraag is natuurlijk of dat een leuk tijdverdrijf is of echte wetenschap. Onze voorlopers zijn er niet meer om de uitkomsten te controleren. Onderzoekers van het technologisch instituut van de Amerikaanse staat Georgia hebben nu aan de hand van een snelle evolutie bij micro-organismen vastgesteld dat die terugrekenalgoritmes prima werk afleveren. Lees verder

Antilichaam knokkelkoorts blokkeert ook zikavirus

virusomhulseleiwit geblokkeerd door antilichaam

Het eiwit van het zikavirusomhulsel (blauw, rood en geel) dat geblokkeerd wordt door een antilichaam (groen en wit) (afb: Pasteurinstituut)

Het lijkt er op dat een groep onderzoekers van, onder meer, het Pasteurinstituut (F) en CNRS (F) antilichamen hebben gevonden die zowel het knokkelkoorts– als het zikavirus kunnen uitschakelen. Dat komt doordat de bindingsplaats op beide virusomhulsels voor deze immunoglobulines identiek is. Deze ontdekking zou de basis kunnen vormen voor een universeel vaccin tegen beide virussen. Lees verder

Foutcontrole in aflezen van RNA ‘hersteld’

Een omgekeerde transcriptase die zijn kopieerwerk ook controleert op fouten

Het RTX-enzym. De met rood aangegeven veranderde aminozuren zijn essentieel voor de controle, roze stukken zijn belangrijk. RNA is geel en DNA is in blauw aangegeven (afb: univ. van Texas)

Het systeem dat leven heet zit fabelachtig in elkaar, maar is niet zonder weeffouten. Zo’n driemiljard jaar geleden zou een ‘fout’ zijn ontstaan in de manier van aflezen van genetische informatie van RNA, die ons nog steeds parten speelt. Terwijl  de enzymen die DNA dupliceren, de DNA-polymerases het kopie nauwkeurig vergelijken met het origineel, doen zogeheten reverse transcriptases, die RNA omzetten in DNA, dat niet. Onderzoekers van de universiteit van Texas hebben een enzym gefabriceerd, RTX gedoopt, dat die fout repareert. Daarmee zouden RNA veel beter dan tot nu toe kunnen worden afgelezen. Dat zou de mogelijkheden van persoonsgerichte medicatie aanzienlijk vooruithelpen.
Lees verder

Genschakeling te gebruiken voor behandeling ziektes

Genschakeling waterstofperoxide.

Een genschakeling die reageert op twee concentraties waterstofperoxide (afb: Nature Communications)

Levende cellen zouden in staat zijn om berekeningen te maken op basis van signalen die ze uit de omgeving krijgen. Die berekeningen kunnen continu zijn, zoals de overgang in lichtschakeringen, of digitaal zoals de beslissing te sterven. Synbiosystemen zijn meestal of analoog/continu of digitaal, waardoor de mogelijkheden beperkt worden. Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben nu een techniek ontwikkeld om analoog en digitale berekeningen te koppelen door genschakelingen te vormen die in levende cellen in staat zijn tot verwerkingsoperaties. Die circuits kunnen het niveau van een analoge bron meten, bijvoorbeeld de concentratie van een bepaalde verbinding, zoals een medicijn, die van belang is voor een ziekte en ‘beslissen’ of die voldoende is voor het beoogde effect. Je zou het een verfijning van de gedoseerde medicijnafgifte kunnen noemen. Daarbij houden de mogelijke toepassingen echter niet op.
Lees verder

‘Nieuw’ CRISPR-systeem richt zich op RNA

Feng Zhang van MIT RNA en C2c2

Feng Zhang van MIT

De lof van het prachtige CRISPR/Cas9-systeem om DNA te bewerken is al vaak uitgesproken. Met dat van bacteriën geleende systeem is DNA heel precies te bewerken (genen verwijderen en/of toevoegen). Nu komen onderzoekers met een eveneens van bacteriën (Leptotrichia shahii) geleend CRISPR-systeem, C2c2 gedoopt, dat zich specifiek op RNA-moleculen richt, de ‘afdrukken’ van DNA, die, onder meer, verantwoordelijk zijn voor de productie van eiwitten. Voordeel van deze techniek zou zijn dat de veranderingen die daarmee worden aangebracht niet blijvend zijn en dat die nauwkeuriger en veelzijdiger is dan bestaande methodes als RNA-interferentie. Een mer à boire, denken de onderzoekers.
Lees verder

Eukaryoot zonder mitochondriën gevonden

Monocercomonoides sp zonder mitochondriën

Een lichtmicroscoopopname van een Monocercomonoides-cel (afb: Wiki Commons)

Mitochondriên worden (ook door mij) vaak omschreven als de krachtcentrales van de eukaryote cel (de cel met kern zoals die in ons lichaam). Je zou zeggen dat een systeem dat energie nodig heeft om te draaien (in leven te blijven) niet zonder kan. Wel dus.  Onderzoekers van, onder meer, de Keizer Karel-universiteit in Praag ontdekten micro-oganismen van het geslacht Monocercomonoides die het zonder moeten stellen (en daar kennelijk in slagen). Lees verder

Zuurstof fokken op Mars met E. coli’s

Mars is een onherbergzame planeetEen groep Leidse studenten heeft in het kader van de jaarlijkse IGEM-wedstrijd een plan bedacht zuurstof in de Mars-atmosfeer te ‘fokken’ met behulp van genetisch veranderde E. coli-bacteriën. IGEM is een jaarlijkse bijeenkomst waarop groepen studenten met elkaar wedijveren om met behulp van synthetische biologie de slimste manier te vinden om problemen op te lossen (in theorie dan). De studenten zullen in oktober op een bijeenkomst in oktober in Boston (VS) hun ‘oplossing’ presenteren. Lees verder

Hi-virus kan CRISPR/Cas9-aanval weerstaan

Hi-virus muteert na CRISPR/Cas9-aanval

Virussen die niet het loodje leggen door de CRISPR/Cas9-aanval veranderen hun DNA via het eigen reparatiemechanisme (NHEJ repair) (afb: Cell Reports)

Het van bacteriën geleende CRISPR/Cas9-systeem (het knippen en plakken van genen) wordt nu veel door onderzoekers gebruikt om DNA te bewerken, maar dat is ooit begonnen als bacteriële afweer tegen virus-en bacteriofaag-aanvallen.  Daar zou dat dan ook voor menselijke gebruik toe kunnen dienen, maar onderzoekers vonden dat het hi-virus een afweer tegen een CRISPR/Ca9-aanval kan opbouwen (pdf-bestand). De onderzoekers denken dat op zijn minst meer delen van het virus-DNA moeten worden aangepakt om dat systeem als virusverdelger (in feite wordt de vermeerdering gestopt) te kunnen gebruiken. Niet alleen bij hiv, overigens, maar daarvoor is nog een lange weg te gaan.
Lees verder