Hoe bouw je een genoom?

Bacterie met synthetisch DNA

Bacterie, model E. coli, met synthetisch DNA (afb: univ. van Cambridge)

Makkelijk zat, zegt iemand die een beetje is ingevoerd. Je plakt de verschillende nucleotiden (ook wel aangeduid met basen, de bouwsteen van het DNA) aan elkaar en gaat daarmee door tot je je bij het eind bent. Tja, zoiets is het wel, maar makkelijk is het niet. Tot voor niet zo heel lang geleden kwamen bedrijven die stukjes DNA synthetiseren voor onderzoeksdoeleinden niet veel verder dan zo’n duizend nucleotiden. Je kunt wel verder gaan, maar dan wordt het aantal fouten in je syngenoom te groot (vooropgesteld dat je een bepaald genoom wil synthetiseren en niet zo maar wat). Vaak werd voor langere stukken de hulp van bacteriën ingeroepen om die korte stukjes aan elkaar te plakken zo zijn ook de eerste bacteriegenomen ‘gesynthetiseerd’ en die zijn vele malen kleiner dan genomen van zoogdieren. Daar hebben we het over miljarden nucleotiden. Inmiddels lijkt de ontwikkeling zo ver gevorderd dat we een stuk verder komen tot chromosomen of zelfs hele genomen. Nog niet in de orde van miljarden basen, maar wel van een miljoen…
Lees verder

Gentechniek gebruikt op bacteriën om bijen te redden

Varraomijt

Varraomijt (afb: WikiMedia Commons)

Het lijkt wel alsof wij mensen hardnekkig steeds weer dezelfde fout maken. Als we door onze manier van leven (inclusief de door ons bedachte technologie) in de problemen komen, dan kijken we nooit, althans zelden, naar de echte oorzaken (onze manier van leven) maar gaan we rommelen. Dat zie je bij de klimaatcrisis, maar dat zie je ook bij de massale bijensterfte. Zeer waarschijnlijk is de mens daar de oorzaak van, maar wat doen wij, althans onderzoekers van de universiteit van Texas? We prutsen wat aan het genoom van bacteriën om bijen te beschermen tegen allerlei ziekteverwekkers. Lees verder

Een ‘noodstop’ voor CRISPR moet methode veiliger maken

Anti-CRISPR-eiwitten

De werking van anti-CRISPR-eiwitten. Links in een CRISPR-bewerking type I (Cas3) en rechts in CRISPR-bewerking type 2 (Cas9) (afb: Nature)


De CRISPR-methode is in een paar jaar tijd razend populair geworden onder genetici en over de hele wereld zijn onderzoekers aan de slag gegaan met die bacteriële afweer om ‘foute’ stukjes in DNA te repareren en om het genoom te bewerken voor onderzoeksdoeleinden. Vervelend is alleen dat de methode niet zo nauw kijkt en nog wel eens een ander stukje DNA ‘meeneemt’ (ook al wordt dat door sommigen weer tegengesproken of tenminste gerelativeerd). Er zijn methoden om die onbedoelde genoombewerking een halt toe te roepen, maar voorlopig zou de enig echte en veilige ‘noodstop’ voor CRISPR er nog niet te zijn. Nature geeft een overzicht. Binnenkort in dit theater? Lees verder

Weer een methode om invoegen DNA met CRISPR te verbeteren

CRISPR-complex

De structuur van Integrate-CRISPR, waarbij het donkerblauwe deel het cascade-enzym is (Cas), het roze het gids-RNA en het lichtblauwe het enzym transposase waarmee stukjes DNA in het genoom kunnen worden ‘gelast'(afb: Sternberg & Fernández Labs, Columbiauniversiteit)

Heb je net een manier beschreven waarmee het invoegen van stukken DNA in het genoom met de CRISPR-methode aanzienlijk doelmatiger wordt, zie ik een ander berichtje dat ook gericht is op het verbeteren van de methode om DNA in te voegen in het genoom. Tot nu toe wordt bij de CRISPR-methode het invoegen overgelaten aan het DNA-reparatiemechanisme van de cel. Een toevoeging van een extra enzym zou dat invoegen veel minder ‘lukraak ‘maken. Lees verder

Bacteriofaag beschermt zich met een schijnkern (?)

Bacteriofaag

Een bacteriofaag oftewel bacterie-eter

Grofweg is de wereld van levende organisme in tweeën te delen de eukaryoten en de prokaryoten. Eukaryoten zijn organismen met cellen die een celkern hebben, bij prokaryoten dobbert het DNA onbeschermd in de cel rond. Virussen worden door sommige wetenschappers niet tot de levende wereld gerekend. Nu blijken er bacteriofagen te zijn, virussen die het gemunt hebben op bacteriën, die een soort beschermingsschil rond hun DNA hebben die dat erfgoed moet beschermen tegen destructieve CRISPR-enzymen van bacteriën. Je zou dat kunnen  zien als een tussenvorm (of overgangsfase) van prokaryoten en eukaryoten. Zijn virussen dan toch ‘levendiger’ dan sommige wetenschappers denken? Overigens lijkt het er sterk op dat de verklaring van de onderzoekers, op zijn zachtst gezegd, hiaten vertoont. Lees verder

Bacteriofagen gentisch aangepast om als antiobiotica te fungeren

Bacteriofagen als antibiotica

Bacterioofagen aangepast voor de antibiotische arbeid en andere doeleinden (afb: Kilcher/ETHZ)

Met behulp van synthetische biologie zijn bacteriofagen (bacterie-‘etende’ virussen) door onderzoekers van het ETH in Zürich zo aangepast dat ze geschikt zouden zijn geworden voor de bestrijding van bacterie-infecties, bij wijze van antibiotica dus. Deze ontwikkeling is in gang gezet nu steeds meer bacteriën voor steeds meer antibiotica ongevoelig zijn geworden. Lees verder

Weer een betere CRISPR-methode ontwikkeld?

Straalzwammen

Straalzwammen (in dit geval Actinomyces israelii), producenten van antibiotica (afb: WikiMedia

De CRISPR-methode is in een korte tijd bij onderzoeker de gouden standaard geworden voor het veranderen van het genoom. Die van bacteriën geleende methode is echter inet feilloos en dus wordt er gesleuteld aan en gezocht naar betere CRISPR-methodes. Nu hebben een onderzoekers een  CRISPR-methode gevonden die ze dan ook maar meteen BEST hebben genoemd.
Lees verder

Cholerabacteriën roven genen van van concurrente bacteriën

CCholerabacterie blijkt genrover

De Vibrio cholerae (afb: WikiMedia Commons)

Cholerabacteriën zijn rovers. Ze rammen bij concurrente cellen een speer in hun zij en roven ook maar meteen een hoop genen. Die plakken ze in hun eigen DNA. Dat zou hun evolutie versnellen, maar ook de antibioticaresistentie, denken onderzoekers van de polytechnische hogeschool in Lausanne (Zwi), de EPFL. Lees verder

CRISPR gebruikt voor medicijnafgifte en sensoren

CRISPR-gestuurd DNA-hydrogels

Zo moet je de werking ongeveer voorstellen (afb: Science Han et. al.)

Met behulp van de CRISPR-techniek kun je het genoom bewerken, maar je kunt er ook DNA mee bewerken dat wordt gebruikt om medicijnen ter plekke in het lichaam af te leveren of om als sensor te dienen. Nature heeft het dan over slimme materialen, maar dat slaat natuurlijk (let op) helemaal nergens op. Lees verder

Sommige longcellen repareren hun DNA in een wip

Griep A-virus)

Griep A-virus (afb: WikiMedia Commons)

Het lichaam (leven) zit raar in elkaar. De natuur heeft allerlei prachtige systemen ontwikkeld om ziekteverwekkers (ook natuurproducten) onschadelijk te maken, maar er mankeert altijd wel wat. Zo is het griep A-virus in staat om nogal wat longcellen de dood in te drijven, maar blijken er ander cellen te zijn die hun DNA razendsnel repareren om de virusaanval te kunnen overleven. Die afwijkende overlevingsstrategie van die speciale longcellen werd door onderzoekers van, onder andere, de Duke-universiteit ontdekt. Ik denk dan: waarom hebben niet al onze cellen die mogelijkheid? Lees verder