Ook virussen gebruikten de CRSIPR-methode

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)

Wij mensen hebben CRISPR-methode van bacteriën. Die gebruiken CRISPR om zich tegen bacetrievirussen (bactriofagen) te beschermen. Nu schijnen die bacteriofagen juist die CRISPR-methode te hebben gejat als onderdeel van de wapenwedloop tussen beide organismen. Mogelijk dat dat tot nieuwe toepassingen van de ‘genschaar’ leidt, speculeert Mazhar Adli van de Noordwestuniversiteit, die niet bij het onderzoek betrokken was. Lees verder

Naast CRISPR/Cas hebben bacteriën nog ‘slimme’ Av’s als afweer

Bacteriofagen

Bacteriofagen vallen bacteriecel aan

Vergeleken bij eukaryote cellen als de onze zijn bacteriecellen erg simpel, maar dat betekent niet dat die eencelligen geen slimme methoden hebben om, bijvoorbeeld, ‘bacterie-etende’ virussen (bacteriofagen) van het ‘lijf’ te houden. CRISPR/Cas9 is zo’n vorm van bacteriële afweer maar nu ontdekten onderzoekers rond Feng Zhang van het MIT ook bepaalde eiwitten, Av’s (voor antiviraal),  die het die fagen erg lastig maken, waarbij die er niet mee zitten  als die fagen via mutaties hun gastheren willen misleiden. Lees verder

Onderzoekers maken ‘expressierecorder’ (voor bacteriën)

Darmbacterie Escherichia coli (E. coli)

Darmbacterie Escherichia coli (E. coli)

Als je wilt weten welke genen actief zijn in een cel dan moet je het RNA daarvan verzamelen en uitzoeken welke RNA-molecuul overeenkomt met welk gen. Daarmee doodt je de cel. Nu lijkt het er op dat die genexpressie ook gemeten kan worden met een door onderzoekers van bacteriën geleende ‘recorder’, zonder dat je daarvoor de cellen hoeft te vernietigen. Voorlopig werkt dat alleen nog maar met bacteriecellen, maar het is de bedoeling die techniek ook geschikt te maken voor zoogdiercellen. Lees verder

Vetbolletjes in cel blijken eerste verdediging afweersysteem

antimicrobiële vetbolletjes in cellen

De vetbolletjes (groen) ‘vallen’ de bacteriën (blauw) aan door ze, waarschijnlijk, dodelijke eiwitten in te spuiten (afb: Science)

Oliedruppeltjes in onze cellen zouden volgens recent onderzoek de eerste verdedigingslinie van ons afweersysteem (en dat van andere zoogdieren) zijn tegen bacteriële maar ook virus- en parasietbesmettingen zijn. Lees verder

Hoe werkt genoombewerking met CRISPR?

Basevervangers erg accuraat

Hier een variant van de genschaar Cas9, nCas9, die slechts een DNA-streng doorknipt in plaats van twee. Daarmee kunnen afzonderlijk basen vervangen worden

Waarschijnlijk is de ontdekking en ingebruikneming van het bacteriële systeem om het genoom te bewerken, CRISPR, een van de belangrijkste wetenschappelijke ontwikkelingen van, op zijn minst, de laatste tien jaar. Onderzoek op het gebied van biologie en geneeskunde zijn sinds een paar jaar ingrijpend veranderd door de komst van die methode. Daarvoor waren er als zinkvingers en TALEN , maar die genoombewerkingsmethoden vallen in het niet bij CRISPR. Die methode geeft hoop op, onder meer, genezing van ernstige ziektes maar houdt ook de dreiging in van kinderen-op-maat en mensverbetering. Lees verder

Kunstcellen ‘praten’ met echte cellen

Kunstcellen die 'praten' met bacteriën

Een schematische voorstelling van vier genetische ‘bouwsels’ die zijn beproefd op het  vermogen om de stof 3OC6 HSL te produceren en te detecteren. De kunstcellen zijn grijs, de bacteriën groen (afb: uit ACS-artikel)

In het creëren van kunstmatige leven kijken onderzoekers nauwgezet naar hoe het echte leven dingen voor elkaar krijgt. Een van die dingen is dat echte, natuurlijke cellen met elkaar kunnen communiceren via de verbinding 3OC6 HSL (N-3-(oxohexanoyl)homoserinelacton). Nu hebben onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Trente (It) kunstmatige cellen gemaakt die reageren op signalen van bacteriën.
Lees verder

CRISPR-methode verfijnd met anti-CRISPR-eiwitten

anti-CRISPR-eiwitten blokkeren het Cas9-molecuul

Bacteriofagen (virussen) bestrijden de CRISPR-defensie van bacteriën door de Cas9-‘schaar’ te blokkeren met een eiwit (Acr) (afb: Cell)

Ik heb altijd begrepen dat de genoombewerkingsmethode CRISPR/Cas9 heel precies genen uit het DNA-molecuul kan wegsnijden. Kennelijk gaat dit ‘onfeilbare’ van bacteriën geleende systeem toch nog wel eens in de fout. Onderzoekers van de medische afdeling van MIT in Cambridge (VS) en van de universiteit van Toronto (Can) hebben nu drie eiwitfamilies ontdekt die het knip- en plakwerk van de CRISPR/Cas9 kunnen uitzetten. Daarmee zou de bewerkingstechniek nog ‘feillozer’ worden (als de vergrotende trap van feilloos zou hebben bestaan).
Lees verder

Bacteriegenen om menselijke cellen te verbeteren (?)

Bacteriële ionkanalen in menselijke cellen

Lagen afwisselend elektrisch actieve en elektrisch inactieve cellen (afb: Duke-universiteit)

Biomedische onderzoekers hebben genen van bacteriën die coderen voor ionkanalen aangepast om menselijke cellen gevoeliger te maken voor elektrische signalen. Daarmee zouden, in de toekomst, hartritme-stoornissen maar ook afwijkingen aan het zenuwstelsel kunnen worden genezen, of andere ziektes waarbij de ionkanalen voor natrium en calcium niet naar behoren werken, is de verwachting van de onderzoekers. Lees verder

Zuurstof fokken op Mars met E. coli’s

Mars is een onherbergzame planeetEen groep Leidse studenten heeft in het kader van de jaarlijkse IGEM-wedstrijd een plan bedacht zuurstof in de Mars-atmosfeer te ‘fokken’ met behulp van genetisch veranderde E. coli-bacteriën. IGEM is een jaarlijkse bijeenkomst waarop groepen studenten met elkaar wedijveren om met behulp van synthetische biologie de slimste manier te vinden om problemen op te lossen (in theorie dan). De studenten zullen in oktober op een bijeenkomst in oktober in Boston (VS) hun ‘oplossing’ presenteren. Lees verder