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

‘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

RNA-vaccin zet afweercellen aan kanker te lijf te gaan

Huidkanker

Huidkanker

Onderzoekers van de Radboud-universiteit hebben met succes een immuuntherapie beproefd op patiënten met huidkanker. Die kregen een zogeheten RNA-vaccin ingespoten (een stukje RNA van een kankercel), waardoor het afweersysteem aan de slag ging om de zieke cellen te verdelgen. Het ging slechts om drie proefpersonen, maar als de proef ook op grotere schaal succesvol is, dan zou deze vorm van immuuntherapie wel eens het strijdmiddel tegen alle kankertypen kunnen zijn. Zo ver is het overigens nog lang niet. Lees verder

Bouwstenen RNA ‘spontaan’ ontstaan in lab

Niet-RNA-wereld

Zo zou het leven zijn ontstaan volgens Carell

Hoe het leven is ontstaan wordt vooralsnog vooral op gespeculeerd. RNA zou bij de eerste levensvormen een cruciale rol hebben gespeeld, maar nog steeds is niet duidelijk hoe dat ingewikkelde molecuul spontaan heeft kunnen ontstaan. Nu hebben onderzoekers rond Thomas Carell van de Ludwig-Maximilian-universiteit in München een methode gevonden, waarbij ze uitgaan van mierenzuur en amnioprymidines, stoffen waarvan is aangetoond dat ze in de ruimte aanwezig zijn. Overigens wil dat nog steeds niet zeggen dat het leven zo begonnen is. Lees verder

Translatie in cel direct bekeken

De geboorte van eiwitten in beeld gebracht

Een plaatje uit het filmpje van Stasevich. Rood is RNA, blauw en groen eiwitten. De grote groene vlek op de achtergrond is de kern (afb: univv. Colorado)

Onderzoekers van de universiteit van Colorado hebben de translatie in een cel via een bijzondere microscoop rechtstreeks kunnen volgen. Translatie is het proces in de cel waarbij het boodschapper-RNA in het ribosoom wordt afgelezen en waaruit uiteindelijk eiwitten ontstaan. Cruciaal voor het resultaat was de microscoop die gebruikt werd.  Die werd gebouwd door onderzoeksassistent Tatsuya Morisaki en bestaat uit twee uiterst gevoelige camera’s en heeft geen bewegende delen.  Ook Robert Singer van het Albert Einsteincollege voor geneeskunde heeft, met andere middelen een soortgelijk resultaat bereikt.
Lees verder

Grenzen aan de evolutie van gencode

transfer-RNA-molecuul begeleidt aflezing-boodschapper-RNA

Varieerbaarheid in transfer-RNA-moleculen bepaalt de grens aan genetische codes (afb: Pablo Dans, IRB)

De evolutie staat nooit stil, maar er zijn grenzen. Spaanse onderzoekers denken te weten dat de genetische code zich ontwikkelde tot een maximum van twintig aminozuren, die het leven nu gebruikt om eiwitten op te bouwen. Dat zou volgens hen liggen aan het transfer-RNA, dat een rol speelt bij de vorming van eiwitten via het aflezen van boodschapper-RNA in het ribosoom (de zogeheten translatie). Die ‘maximalisatie’ van de genetische code zou zo’n 3 miljard jaar geleden hebben plaatsgevonden voor de gescheiden ontwikkeling van bacteriën, eukaryoten (cellen met een kern) en archaea (‘oerbacteriën’), aangezien alle levende organismen dezelfde genetische code gebruiken om eiwitten te produceren. Lees verder

RNA uitlezen geeft meer informatie over ziekte

Het uitlezen van RNA

Het uitlezen van RNA

RNA uitlezen zou veel meer informatie over het ‘mankement’ van een patiënt geven dan welke diagnosemethode ook, schrijven onderzoekers van het instituut voor translatiegenomie in Phoenix (VS) in een overzichtsartikel. Zij noemen RNA-uitlezing zelfs de kern van de ‘precisiegeneeskunde’, de op de patiënt afgestemde geneeswijze. Lees verder

Extra ‘letter’ RNA-alfabet regelt genactiviteit

Meer letters in het RNA-alfabet

RNA bestaat uit meer dan de vier klassieke bouwstenen A, C, G en U

Boodschapper-RNA, hebben we op school geleerd, is opgebouwd uit vier bouwstenen, die gekenmerkt worden door een zogeheten nucleobase: adenine, cytosine, guanine en uracil; de vier ‘letters’ van RNA, maar al eerder is gebleken dat er naast thymine (dat alleen in DNA voorkomt er nog andere kernbasen in de celmachinerie actief zijn. Onderzoekers van de universiteit van Tel Aviv en van Chicago hebben nu ontdekt dat een zo’n extra ‘letter’, N1-methyladenosine (m1A), in het RNA-alfabet de activiteit van genen stuurt. Het systeem wordt er niet simpeler op. Lees verder

Lang nietcoderend RNA best wel belangrijk

Lange, nietcoderende RNA's

DNA codeert ook voor ‘nutteloze’ lange, nietcoderende RNA-moleculen (afb: Chang-lab)

Op school hebben we geleerd dat in de genen op het erfelijkheidsmolecuul DNA de genen liggen, die coderen voor eiwitten. Eiwitten zijn de molecullen die het meeste werk doen in een levend organisme. Sommige genen coderen niet voor eiwitten, maar ‘produceren’ zogenaamd lang, nietcoderend RNA.  Er schijnen zo’n 58 000 nietcoderende RNA-moleculen te worden aangemaakt bij mensen. Maar van enkele lnc-RNA’s is maar bekend wat ze doen. Zo is een van die lncRNA’s belangrijk voor de gezondheid van vrouwen. Dat molecuul wordt geproduceerd door het X-chromosoom. Daar heeft een vrouw er twee van en de man maar een. Het eiwit Xist schakelt het Xist-gen op het ene X-chromosoom bij vrouwen uit. Gebeurt dat niet, dan zou dat kunnen leiden tot kanker, is uit muisproeven gebleken. Dat een zo simpele bouwwerk dat ons voor ogen stond (DNA–>boodschapper-RNA–>eiwit) blijkt al studerende steeds ingewikkelder te worden. Wat doen al die lange, nietcoderende RNA-moleculen? Howard Chang van de Stanford-universiteit en medeonderzoekers hebben nu van een aantal van die lnc-RNA’s achterhaald wat ze uitvreten. LncRNA’s zijn best wel belangrijk, zo bleek Chang en de zijnen. Lees verder

Troep-DNA van belang bij omvang schade beroerte

Ratten ingespoten met RNA dat FosDT blokkeerde minder schade door beroerte

Ratten ingespoten met RNA dat FosDT blokkeerde hadden aanzienlijk minder schade door een beroerte dan die dat niet kregen toegediend (afb: Raghu Vemuganti, Suresh Mehta en TaeHee Kim van de universiteit van Wisconsin-Madison)

Het was natuurlijk al wat langer duidelijk dat het deel van DNA dat niet codeert voor eiwitten geen troep is. Nu blijkt dat RNA dat afkomstig is van dat niet-coderende DNA (zoals het tegenwoordig vaak genoemd wordt) een grote rol speelt bij de schade die ontstaat door een beroerte. Door een specifiek niet-coderend RNA-molecuul te blokkeren, dat ze FosDT hadden gedoopt, bleek onderzoekers dat de schade door een (nagebootste) beroerte bij ratten aanzienlijk kleiner was dan als ze FosDT zijn/haar gang lieten gaan. Lees verder