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

Dodercellen van afweer vinden ‘verstopt’ virus

Hi-virussen op een T-cel

Hi-virussen (paars) op een T-cel

Het afweersysteem is een mooi (en ingewikkeld) systeem, maar af en toe lijkt het wel of het de weg gewezen moet worden. Sommige virussen, zoals het humane immunodeficiëntievirus (hiv), kunnen niet ‘uitgeroeid’ worden, doordat ze zich schuil kunnen houden voor het afweersysteem. Ze kunnen op elk moment weer hun gevaarlijke kop opsteken. Onderzoekers hebben nu ontdekt dat er wel degelijk afweercellen bestaan die die virusdeeltjes in hun schuilplaatsen kunnen opzoeken en vernietingen, de folliculaire cytotoxische T-cellen of folliculaire dodercellen. Ze schijnen alleen een handje geholpen te moeten worden om hun destructieve taken te voltooien. De onderzoekers hebben al wat ideeën dienaangaande. Lees verder

Viruseiwit voorkomt dat gastheercel alarm slaat

Een adenovirus

Een adenovirus heeft wel iets weg van een kunstmaantje (afb: Wiki Commons)

Virussen hebben diverse technieken om te voorkomen dat de gastheercel die het is binnengedrongen alarm slaat en het afweersysteem aan de slag gaat. Onderzoekers van het kinderziekenhuis in Philadelphia en van de universiteit van Pennsylvania (beide in de VS) hebben een nog niet eerder ontdekt mechanisme waargenomen waarmee virussen voorkomen dat het afweersysteem in actie komt. Het viruseiwit VII voorkomt dat een signaalstof in de celkern zijn alarmerende werk kan doen. 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

Gendruk als bestrijdingsmiddel

Malariamuggen resistent tegen malaria

Plaatsen waar de ingeplante atnilichaamgenen actief zijn lichten blauw op in de muggen, die daardoor resistent zijn tegen malaria (afb: Science)

De Amerikaanse academie van wetenschappen (NAS) heeft een plan goedgekeurd om onderzoek te doen naar gendruk. Met die genmanipulatie-techniek zouden hele populaties van ongewenste dier- en plantsoorten kunnen worden weggevaagd. We kunnen dan denken aan muggen (malaria, zika e.d.), muizen, onkruid enz. Daarbij komen ook bewerkingtechnieken als CRISPR/Cas9 te pas. Een rapport geschreven door een adviesgroep van ethici, biologen en andere deskundigen meldt echter aan de NAS, die in deze de Amerikaanse overheid adviseert, dat er nog niet genoeg bewijs voorhanden is dergelijke experimenten buiten het lab uit te voeren. Lees verder

Knutselen met DNA wordt steeds makkeljker

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA (afb: Wiki Commons)

Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben een algoritme ontwikkeld, waarmee wetenschappers en andere ingenieurs allerlei constructies van DNA kunnen maken, de zogeheten DNA-origami (origami=Japanse papierknipkunst). Dat zou de ontwikkeling van toepassingen van deze techniek in een stroomversnelling brengen, denken de onderzoekers. 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

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

Honingraat nanobuisjes ‘smokkelt’ DNA de cel in

Nanobuisjes trekken DNA de cel in

De nanobuisjes met cellen (paars)

Met de CRISPr/Cas9-techniek hebben genetici e.a. een zeer vruchtbare en nauwkeurige techniek voor het aanpassen van het genoom. Probleem is dan dat veranderde genetische materiaal de cellen binnen te smokkelen Met een honingraat aan nanobuisjes zouden een aantal beperkingen van technieken voor DNA-overdracht worden weggenomen. “Dit is een erg eenvoudig, goedkoop en efficiënt proces dat met succes DNA kan afleveren aan tienduizenden cellen tegelijkertijd”, zegt onderzoeker Michael Schrlau van het technologisch instituut in Rochester (VS). Lees verder