Genoombewerking in nieuw vaarwater (?)

Cellen aan een touwtje

Onderzoekers van het Weizmann-instituut denken de cellen ‘aan een touwtje te hebben (afb: Weizmann-instituut

Genoombewerking is inmiddels een populair ’tijdverdrijf’ in de labs over de wereld en sinds een paar jaar is CRISPR/Cas9 de grote ster. Volgens onderzoekers van het Israëlische Weizmann-instituut redt die techniek het niet alleen, ondanks al haar hooggeprezen kwaliteit. De combinatie met een techniek om genfuncties in afzonderlijke cellen te manipuleren zou de knip- en plaktechniek aanzienlijk verbeteren, vinden ze (pdf-bestand), en daarmee de kennisontwikkeling van het genetische proces versnellen.
Lees verder

Met CRISPR processen in de celontwikkeling volgen

CRISPR en de lussen van DNA

De CRISPR/Cas9-schaar

Onderzoekers van het Engelse Sanger-instituut en van de universiteit van Cambridge hebben een naar eigen zeggen verbeterde en efficiëntere vorm van de CRISPR-techniek ontwikkeld. Ze hebben de nieuwe ‘versie’ sOPTIKO of sOPTIKD gedoopt. Met dat systeem zou je processen in de celontwikkeling kunnen volgen. Dat helpt om uit te pluizen hoe gezonde cellen functioneren, maar ook cellen kunnen ontaarden. Lees verder

TransferRNA ‘leert’ cellen mutaties te negeren

Een transferRNA-molecuul

De globale structuur van een tRNA-molecuul (afb: slideshare.net)

Mutaties in genen kunnen leiden tot ziektes. Zo kan door een mutatie een stopcodon op een verkeerde plaats ontstaan. Een stopcodon is een DNA-sequentie die de ‘eiwitmachine’ (het ribosoom) vertelt dat de aanmaak van eiwitten daar moet stoppen. Zo kan het oorspronkelijke eiwit van 100 aminozuren door dat stopcodon worden ingekort tot een nutteloze reeks van 15 aminozuren. Dat schijnen ‘onzinmutaties’ te worden genoemd. Het blijkt mogelijk dat foute stopcodon te ontmaskeren met kunstmatige transferRNA-moleculen. Lees verder

Op zoek naar het oermolecuul van het leven

Ontstaan van het leven

Hoe is het leven ontstaan? Spontaan in een oeroceaan, voordat er cellen waren? (afb: Luigi Luisi/Molecular Systems Biology)

Het blijft intrigeren en het probleem is nog steeds niet opgelost (als dat al ooit gebeurt): Hoe is het leven ontstaan? We hebben het daar in dit blog al vaker over gehad. De vraag zou je kunnen ‘versimpelen’ tot: Welk oermolecuul heeft het startsein gegeven voor het fenomeen dat we nu leven noemen. Zelfkopiëring/zelfreplicatie wordt daarbij als belangrijke eigenschap van dat oermolecuul gezien. RNA heeft momenteel de beste papieren en/of de meeste aanhangers. Nu hebben onderzoekers ontdekt dat RNA veel flexibeler is om zichzelf te herkennen dan voorheen gedacht. Dat idee zou het beeld van hoe we denken over de scheikunde achter het begin van leven wel eens kunnen veranderen, maar of we daar wat mee opschieten?. Lees verder

Genetische ‘architecten’ ontrafelen kronkels DNA

Inactief X-chromosoom met superlussen

Het inactieve X-chromosoom bevat reuzenlussen die verdwijnen als de DNA-sequentie DXZ4 wordt verwijderd (afb: Qanta Magazine)

Het menselijk DNA-molecuul is lang, uitgerekt bijna 2 m. Dat immense molecuul moet in een kern gepropt worden van enkele micrometers (duizendste mm). Hoe werkt dat en vooral hoe moet dat opgepropte molecuul worden afgelezen om RNA-kopieën te kunnen maken om eiwitten te produceren? Onderzoekers hebben het onvolprezen bacteriewerktuig CRISPR/Cas9 gebruikt om er achter te komen hoe het DNA-molecuul ligt opgekruld in de kern. Lees verder

RNA te gebruiken voor veiliger pluripotente stamcellen

Pluripotente stamcellen zouden veilig zijn

Pluripotente stamcellen zouden veilig zijn, werd al eerder beweerd

De techniek om uit rijpe cellen pluripotente stamcellen te ontwikkelen heeft veel onderzoek gegenereerd, met name in de regeneratieve geneeskunde. Toch is het gebruik van die stamcellen in, bijvoorbeeld, stamceltherapieën verre van probleemloos. Nu schijnen onderzoekers een manier gevonden te hebben om met behulp van RNA, het zwervende ‘broertje’ van DNA, veilige pluripotente stamcellen te maken, maar ook te veranderen. De pluripotente stamcellen zouden bijna lijken op originele embryonale stamcellen. Lees verder

Niet-coderend RNA best belangrijk

lang niet-coderend RNA-molecuul belangrijk voor hartcelontwikkeling

Het lncRNA-molecuul Braveheart haalt de blokkade (CNBP) voor de ontwikkeling van de hartspiercel weg (afb: Molecular Cell)

Een aantal jaren geleden werden RNA-moleculen ontdekt die niet coderen voor eiwitten  (en daar ook niks mee van doen hebben). Dat lange niet-coderende RNA (lncRNA) was een kopie van delen van het genloze deel DNA, eerder als troep beschouwd. LncRNA speelt een rol in allerlei processen in de cel, zoals het bepalen van het type waarin embryonale cellen zich ontwikkelen. Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben nu uitgezocht hoe een van die moleculen te werk gaat. De structuur van die lncRNA-moleculen is bepalend voor hun functie, zo bleek, dus net zoals bij de eiwitten. Lees verder

Genoom bacterie drastisch herschikt tot 57-codon E. coli

Een tekening van een 57-codon E. coli

Zo kan zo’n gereprogrammeerde Escherichia coli er uit zien (afb: Chris Bickel)

Kijk, in principe is het allemaal niet zo geweldig lastig. Je pakt een bacteriegenoom, dat veel simpeler is dan van eukaryote cellen zoals die van mensen, en je knipt en plakt er op los. Ik neem aan dat de onderzoekers rond George Church bij het verbouwen van DNA van een Escherichia coli-bacterie met meer overleg te werk zijn gegaan, want het volledige nieuwe beestje is immuun voor virussen en kan coderen voor vier niet-natuurlijke eiwitten.
Dat beestje, 57-codon E. coli de farmaceutische en andere industrieën miljarden besparen, heet het, maar gaat toch meer over de greep die de mens inmiddels heeft gekregen op het genoom. De nieuwe, veilige bacterie zou voor allerlei industriële doeleinden kunnen worden gebruikt en ook eiwitten kunnen produceren die in de natuur niet bestaan. Dit is pas het begin. Wanneer is de mens aan de beurt? Lees verder

De RNA-wereld lijkt weer een stukje waarschijnlijker

RNA-replicatie

Zo zou RNA-replicatie er uit kunnen zien

Onderzoekers zijn nog steeds op zoek naar de manier waarop leven is ontstaan. Als je nu naar de moleculaire samenstelling van een cel kijkt, het basiselement van een levend organisme, dan zie je een vreselijk ingewikkeld systeem. Hoe is dat begonnen? Een veel aangehangen idee is dat het met RNA begonnen, het ‘zuster’molecuul van DNA: de RNA-wereld. In die wereld had het RNA, onder meer, ook de pet op die DNA nu op heeft: de opslag van informatie. In die puzzel ontbrak nog wel het een en ander. Het lijkt er op dat er nu een belangrijk ontbrekend puzzelstuk is gevonden: de manier waarop RNA bijna alle RNA-moleculen kan produceren (behalve zichzelf). Lees verder

Nieuwe manier om afweer op te peppen

microRNA-moleculen regel genexpressie

MicroRNA-moleculen spelen ook een belangrijke rol in het sturen van het afweersysteem (afb: discoverymedicine.com)

Onderzoekers van, onder meer, de Xiamen-universiteit in China hebben ontdekt dat een bepaald microRNA-molecuul, miR-155, in staat is het afweersysteem aan te zetten tot het verdelgen van ziekteverwekkers. Op alle mogelijke manieren wordt bekeken hoe het ons afweersysteem is te ‘verbeteren’ in de strijd tegen allerlei ziektes zoals kanker en autoimmuunziektes als reuma. Daarbij wordt de laatste jaren vaak gekeken naar de mogelijkheden van immuuntherapie, waar afweercellen genetisch veranderd worden. Als miR-155 ook bij mensen goede resultaten oplevert, dan zou dit een mogelijkheid zijn om zonder genetische manipulatie onze afweer ‘op te peppen’. Lees verder