Niet-coderend DNA is niet bepaald nutteloos
‘Troep-DNA’ houdt ons genoom bij elkaar
Beantwoorden
Rapamycine corrigeert genetische afwijkingen bij gistcellen
Sommige mutaties die bij splijtingsgist leiden tot een afwijkende celgroei en -deling (l) werden gecorrigeerd na toevoeging van rapamycine (r) (afb: OIST)
Onderzoekers van de universiteit van Okinawa (Jap) hebben met behulp van het bacterieproduct rapamycine gistcellen met genetische afwijkingen weer normaal laten functioneren. De Japanse onderzoekers verwachten dat rapamycine, gebruikt als afweeronderdrukker na transplantaties, ook iets zal kunnen betekenen voor het behandelen van genetische afwijkingen bij mensen.
De onderzoekers deden hun proeven met zogeheten splijtingsgist (Schizosaccharomyces pombe) dat, onder meer, wordt gebruikt bij het brouwen van (Afrikaans) bier. Rapamycine, in Nederland bekend onder de naam sirolimus, wordt ook gebruikt als kankermedicijn. Het bacterieproduct trok de aandacht omdat het in staat bleek de levensduur van muizencellen te verlengen.
“Dit is het eerste systematische onderzoek naar mutaties die zijn te ‘genezen’ met rapamycine”, zegt onderzoeker Mitsuhiro Yanagida. “We wisten dat chromosoomafwijkingen bij gist te genezen zijn met hetzelfde middel. Nu hebben Kenichi Sajiki en medeonderzoekers meer dan twaalf andere genetische afwijkingen bij gist ontdekt die daar ook mee zijn te genezen.”
Celdeling
Rapamycine remt de celgroei en -deling door de functie van het enzym TOR-kinase te regelen. Dat eiwit is een signaalstof die de cel informatie verschaft over de voedselsituatie.
Ze veranderden het DNA van de splijtingsgistcellen zo, dat ze allemaal een specifieke mutatie hadden die leiden tot problemen met de celdeling bij een temperatuur van 36°C. Ze probeerden meer dan duizend mutaties uit, waarvan er 45 te ‘redden’ waren door rapamycine. Door toevoeging van dat eiwit verliep de celdeling weer normaal.
Uit een analyse van de genetische afwijkingen van de geredde gistcellen kon worden afgeleid dat twaalf genen een rol spelen bij de temperatuureffecten. Daarmee wisten de onderzoekers waar ze moesten zoeken naar de genezende eigenschappen van het middel.
De twaalf genen behoren tot vier functionele groepen. Een van die genen codeert voor een stressgeactiveerde kinase (SAPK). In gemuteerde vorm zorgt SAPK voor een afwijkende celgroei en -deling. Als dan rapamycine wordt toegevoegd dan herstelde die zich weer tot normaal.
In feite maskeert rapamycine het afwijkende gedrag van SAPK en zorgt voor een delicaat evenwicht tussen SAPK en TOR-kinase. Andere genen die in gemuteerde vorm door rapamycine worden gecorrigeerd coderen voor eiwitten die te maken hebben met de uitwisseling van chemicaliën tussen cellen en met de chromatinestructuur, het ‘ingepakte’ DNA van een cel. De onderzoekers denken dat als rapamycine de normale celgroei en -deling (ook wel proliferatie genoemd) bij gistcellen met afwijkend DNA kan herstellen tot normaal, dat bij de mens misschien ook zou kunnen werken.
Bron: EurekAlert
Uitschakelen Rab27-gen leidt tot herstel beschadigde zenuwcellen
De axonregeneratiescores van ruim 16 000 muizengenen. In het roze gebied genen die coderen voor eiwitten die herstel afremmen, in het blauwe genen die het tegenovergestelde doen (afb: Cell)
Al vele jaren zijn wetenschappers op zoek naar methoden om het herstel van beschadigde zenuwcellen te bevorderen. Er zijn allerlei manieren bedacht, maar het ei van Columbus zit er vooralsnog niet bij. Nu hebben onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Yale (VS) bij muisjes zo’n tweederde van hun genoom doorzocht op genen die een rol spelen bij het herstellen van beschadigd zenuwweefsel. Ze vonden 580 mogelijke kandidaten. Uitschakelen van een daarvan, het Rab27-gen, leidde bij muisjes tot het herstel van beschadigde zenuwcellen in het ruggenmerg. De speurtocht wordt voortgezet. Lees verder
‘Volwassen’ hartspieren gekweekt uit pluripotente stamcellen
Voor het eerst ‘echte’ hartspier gekweekt uit pluripotente stamcellen (afb: Columbia-univ,)
Onderzoekers van de Amerikaanse Columbia-universiteit zouden voor het eerste een ‘echte’ menselijke hartspier hebben gekweekt uitgaande van pluripotente stamcellen in een tijdsbestek van slechts vier weken. Gaat het nu dan toch mogelijk worden om beschadigde harten te repareren? Vooralsnog gaat het om een ‘studieobject’. Lees verder
Genetische verandering afweercellen verbeterd
Met behulp van elktroporering en plasmiden wordt het gereedschap aan de afweercellen afgeleverd, de cellen worden gesorteerd en genetisch veranderd. (afb: J. of immonology)
Papier is geduldig. Als daarop staat dat dierproeven aannemelijk hebben gemaakt dat netvliesveroudering is te repareren met behulp van een gentherapie dan denkt natuurlijke elke leek en zeker familieleden van mensen met netvliesveroudering of de patiënten zelf dat die ziekte zijn langste tijd heeft gehad. Dat is zelden zo. Er blijken altijd weer wat haken en ogen aan zo’n methode te zitten. Er wordt al tijden genetisch gesleuteld aan afweercellen om ze ‘weerbaarder’ te maken tegen allerlei ziektes. Nu is er dan weer methode ontwikkeld waarmee afweercellen ‘snel en efficiënt’ klaar te maken voor de strijd. We zullen zien… Lees verder
DNA-achtige moleculen verleiden enzymen tot binding
Links de synthetische foldameren en rechts het DNA (afb: Ivan Huc)
Vorig jaar hebben onderzoekers al bewezen dat DNA met niet-natuurlijke nucleotiden (bouwstenen) simpelweg door de ‘natuur’ wordt geaccepteerd. Nu blijken niet-natuurlijke, DNA-achtige moleculen ook de activiteit van (natuurlijke) enzymen te kunnen beïnvloeden.
Lees verder
De 200 mutaties van niet-coderend DNA die er toe doen
Voor lezers van dit blog mag bekend worden verondersteld dat ze weten dat het overgrote deel van het genoom bestaat uit niet-coderend DNA (nc-DNA). Het coderende deel, de genen, maken maar 2% uit van ons erfgoed. Het overgrote deel van de mutaties die worden geassocieerd met kanker komen uit dit niet-coderende deel. Het lijkt er op dat lang niet al die mutaties van belang zijn. Onderzoekers hebben nu een 200-tal nc-mutaties aangemerkt die er daadwerkelijk toe zouden doen.
Lees verder
Bacteriofagen omgevormd tot bacteriezoekers
Een magneetfaag (met pootjes) bij een E. coli (afb: Cornelluniversiteit)
Je rommelt wat met hun DNA en stopt er wat nanodeeltjes is. Zo kun je bacteriofagen omvormen tot bacteriezoekers (-en opruimers), die, bijvoorbeeld, daar in (menselijk) voedsel naar op zoek gaan om te kijken of dat veilig is. Lees verder
Herstel hersens na beroerte mogelijk gebaat bij gentherapie
Genetische veranderde stercellen (rood) isoleren de wondplaats (afb: Annemei Amy Chen)
Door een beroerte raken delen van de hersens beschadigd. Op basis van muisproeven denken onderzoekers van de Amerikaanse universiteit van Zuidwest-Texas dat het inschakelen van een bepaald gen in de zogeheten stercellen of astrocyten in de hersens de schade aangericht door een beroerte of een hersenschudding zou kunnen beperken. Lees verder
Geprogrammeerd DNA levert (kanker)medicijn af
De twee Chens in het lab (geen familie, dus) (afb: univ. van Delaware)
Onderzoekers hebben strengen DNA zo geprogrammeerd dat ze eiwitten afleverden aan cellen om genen in en uit te schakelen. Een van die methoden die worden bedacht om heel gericht zieke cellen aan te pakken, maar deze DNA-circuits hoeven zich niet te beperken tot biomedische toepassingen. Lees verder