Met CRISPR-Cas9 geen genen knippen maar sturen

CRISPR-Cas9 met gids-RNA en doel-DNA

Het Cas9-complex (blauw) ‘omarmt’ het gids-RNA (geel) en doel-DNA (rood) (afb: Bang Wong)

CRISPR-Cas is een bacterieel moleculair complex dat gebruikt wordt om heel nauwkeurig genen uit DNA te knippen, maar onderzoekers van MIT in Cambridge (VS) en uit Japan hebben ontdekt dat daarmee ook de expressie (=activiteit) van genen is te sturen. Lees verder

De binnenstebuiten-theorie verklaart ontstaan eukaryoten

Ontwikkeling van eukaryotische cel

David en Buzz Baum, neven waarvan de eerste werkt voor de Amerikaanse universiteit van Wisconsin en de tweede voor het University College in Londen, denken dat ze met het binnenstebuiten-theorie een oplossing hebben gevonden voor de manier waarop leven is ontstaan of eigenlijk hoe de eukaryotische cel (de cel met kern zoals de cellen in ons lichaam) zich heeft ontwikkeld. In bijgaand plaatje uit de publicatie van hun theorie schetsen ze de ontwikkeling zoals ze denken dat die is of had kunnen verlopen. De bijschriften heb ik ingekort (anders wordt het wel erg deskundologisch)
(A) een voorganger van de eocyten met een enkel membraan en een celwand (S-laag) van vooral glycoproteïnen ontmoet een parasitische proteobacterie (de toekomstige mitochondriën).
(B) de cel vormt uitstulpingen onder invloed van eiwit/membraan-interacties. Die uitstulpingen vergemakkelijken de wisselwerking met de proto-mitochondriën.
(C) De uitstulpingen groeien met uiteindelijk ook de vorming van gaten in de celwand.
(D) De uitstulpingen groeien verder en er ontstaat een wat de Baums ‘kernporieringcomplex’ noemen. De celwand verdwijnt.
(E) Met het insluiten van de protomitochondriën ontstaat er een proces dat het makkelijk zou maken om de bacteriële biosynthese van lipides over te nemen.
(F) Het boeltje sluit zich en de oorspronkelijke cel is nu de kern geworden. Zie daar de geboorte van de eukaryotische cel.

Dit is allemaal speculatie en het zal allemaal nog moeten worden bewezen, als dat al mogelijk is. En bezwaar zie ik al. De gedachte heerst dat eukaryotische cellen uit prokaryotische cellen (bacteriën en archaea) zijn ontstaan. Een bezwaar tegen die theorie is dat er nooit tussenvormen zijn gevonden. Is dat bij deze binnenstebuiten-theorie dan anders?

Bron: Eurekalert

Plant met betere fotosynthese geeft superoogst (?)

Rubisco

Het eiwit Rubisco

Planten hebben hun vermogen om zonlicht om te zetten in energie voor hun eigen voortbestaan, de fotosynthese, ‘geleend’ van cyanobacteriën, maar sedert dat gebeurd is, is het rendement van dat systeem bij de meeste planten nauwelijks vooruitgegaan. Integendeel. Dat was anders bij cyanobacteriën. Hun fotosynthese is nu sneller en efficiënter geworden. Die twee zaken combineren zou superplanten kunnen opleveren, maar dat was tot nu toe nog niet gelukt. Onlangs hebben onderzoekers van de Amerikaanse Cornell-universiteit en van Rothamsted Research in Groot-Brittannië met succes bij een tabaksplant een sleutelenzym in de fotosynthese vervangen door een snellere ‘versie’ van een cyanobacterie. Met die vervanging zouden 25% hogere opbrengsten kunnen  worden behaald, maar dan moet er nog wel wat worden gesleuteld.
Lees verder

Veroudering cellen zou zijn te stoppen

Vicki Lundblad en Tim Tucey (Salk-instituut)

Vicki Lundblad en Tim Tucey

Cellen verouderen. Onderzoekers van het Amerikaanse Salk-instituut denken een ‘knop’ ontdekt te hebben voor het gezond verouderen van cellen. Ze verouderen dan kennelijk nog wel, maar die veroudering zou dan niet ontaarden in allerlei nare ziektes die het gevolg zijn van niet langer delende cellen. De cellen blijven zich dan ook op hogere leeftijd netjes delen. Dat is tenminste het idee. Een tamelijk wild idee,
Lees verder

Kunstmatige cellen ‘net echt’

Kunstmatig celsysteem

De drie Israelische onderzoekers (rechts Roy Bar-Ziv, links Eyal Karzbrun en in het midden Alexandra Tayar)

Onderzoekers aan het Weizmann-instituut in Israel rond Roy Bar-Ziv hebben een kunstmatig, netwerkachtig celsysteem gemaakt dat, hetzelfde dynamische gedrag bij de productie van eiwitten vertoont als echte cellen. Voor synthetisch biologen is de creatie van ‘nieuw leven’ weer een piepklein stapje dichterbij gekomen, zo lijkt het. Vooralsnog is het bedoeld om allerlei DNA-constructen te testen in een net-echt-cellensysteem. Lees verder

Ebola-virus blokkeert afweersysteem in vroeg stadium

Ebolaviruseiwit 24

Het viruseiwit ePV24 maakt het het afweereiwit KPNA onmogelijk ‘alarm’ te slaan (afb: Cell).

Ons afweersysteem is in een constante oorlog verwikkeld met aanvallend ongenoegen als virussen. In principe maakt dat systeem elke bedreiging van buiten onklaar, maar de vijand slaapt niet. Virussen hebben zo hun tegenacties ontwikkeld. Zo hebben verschillende virussen het voor elkaar gekregen de interferonen, de eiwitten die de hele ‘machinerie’ van het afweersysteem in gang moeten zetten, te dwarsbomen. Recent onderzoek laat zien dat het beruchte ebola-virus er in slaagt te voorkomen dat interferon de reproductie van het virus in de besmette cellen blokkeert.
Lees verder

Oercel LUCA zou een lek membraan hebben gehad

Laatste gemeenschappelijke voorouder LUCA

Zo zouden bacteriën en archaea kunnen zijn ontstaan uit de laatste gemeenschappelijke voorouder LUCA

Hoe leven ontstaan is blijft nog steeds een groot raadsel. Aan speculaties geen gebrek. Er zou ooit een gemeenschappelijke ‘voorouder’ zijn geweest, LUCA gedoopt (Engels afko voor laatste gemeenschappelijke voorouder). Onderzoekers van het University College in Londen hebben een supercomputer laten uitrekenen hoe LUCA zich ontwikkelde (zou kunnen hebben ontwikkeld) tot moderne cellen. LUCA zou een ‘lek’ membraan gehad hebben, wat zou verklaren waarom cellen zo’n ingewikkeld systeem hebben om energie te genereren en ook waarom de twee eencelligen (bacteriën en archaea) volslagen andere celmembranen hebben.
Lees verder

Uitlezen DNA gebruikt voor diagnose doodzieke jongen

Joshua Osborne

Joshua Osborne met zijn vader (foto: NYT)

De 14-jarige Joshua Osborn lag in een Amerikaans kinderziekenhuis. Zijn hoofd zwol van de toevloed van hersenvloeistof, maar de artsen hadden geen flauw idee wat daarvan de oorzaak was. Ten einde raad stelden ze de ouders voor een experimentele nieuwe technologie toe te passen om achter de oorzaak te komen. Californische onderzoekers zouden in de hersenvloeistof op zoek gaan naar genetisch materiaal van de mogelijke ziekteverwekker. De onderzoekers van de universiteit van Californië in San Fransisco hadden binnen 48 uur de boosdoener te pakken: een of andere duistere bacterie. Toen die eenmaal ‘geïdentificeerd’ was, was de hersenontsteking met behulp van penicilline binnen een paar dagen genezen. Een nieuwe manier om een diagnose te stellen waar andere methodes hadden gefaald lijkt geboren. Lees verder

DNA-code (b)lijkt niet nagelvast

DNA-codeSommige dingen in heel ingewikkelde systemen zijn of lijken erg eenvoudig. Het systeem dat leven heet is knap ingewikkeld en ook het eindeloze DNA-molecuul in elke menselijke cel kent vele geheimen en donkere krochten, maar het leek toch duidelijk hoe dat molecuul codeert. Elke drietal opeenvolgende ‘letters’ van het vier letters tellende DNA-alfabet (A, C, G, T) staat voor een aminozuur. Die code wordt via boodschapper-RNA overgebracht op de eiwitfabriek, het ribosoom, waar het eiwit wordt geassembleerd. Zogeheten start- en stopcodons vertellen het ribosoom waar te beginnen en waar op te houden. Dat beeld blijkt niet helemaal te kloppen. Soms blijken start- of stopcodons (een codon is een trits nucleotiden achter elkaar) genegeerd te worden, ontdekte Natalia Ivanova van het het genoominstituut van het Amerikaanse ministerie van defensie van Walnut Creek (Cal) bij bacteriën. Er staat niet wat er staat. Lees verder

Klein RNA-molecuul kan ‘eiwitfabriek’ lamleggen

ncRNA

Een slechts 18 nucleotiden lang RNA-molecuul is in staat de eiwitfabriek van een gistcel stil te leggen (afb: Cell).

Een biologisch gezien klein (RNA-)molecuul is in staat om het ribosoom, de eiwitfabriek van een cel, lam te leggen, zo ontdekte Norbert Polacek van de universiteit van Bern. Die ontdekking zou kunnen leiden tot een nieuwe familie antibiotica, denkt de onderzoeker. Lees verder