CRISPR in de strijd geworpen tegen antibioticaresistentie

Conjugale overdracht

Conjugale (‘parings’-)overdracht van het genmateriaal aan andere bacteriën die ervoor zorgt dat die de resistentiegenen kwijt raken (afb: Ethan Bier et al./Nature Antimicrobials and Resistance)

Alweer een stukje over antibioticare-sistentie. Dat dreigt een groot probleem te worden. Weten-schappers van UC San Diego zouden nu een nieuwe CRISPR-techno-logie hebben ont-wikkeld die niet alleen resistente bacteriën bestrijdt, maar hun resis-tentie tegen geneesmiddelen ook actief kan verwijderen. Geïnspireerd door gendruk die bij de bestrijding van insecten wordt gebruikt, verspreidt de technologie een genetische ‘oplossing’ door bacteriële populaties, zelfs in hardnekkige biolagen die microben beschermen tegen antibiotica, zo luidt het verhaal. Lees verder

Weer methode geleend van bacteriën om DNA te bewerken

Afweermechanisme bacteriën tegen fagen

DarT2 zorgt dat het genmateriaal van fagen niet wordt gekopieerd. Als de dreiging voorbij is heft DarG dat weer op. NAM staat voor niacinamide (afb: Chase Beisel et al./Nature Bioltechnology)

Onderzoekers van het Helmholtz Instituut voor RNA-gebaseerd Infectieonderzoek (HIRI) en collega’s hebben een methode ontwikkeld voor het verfijnen van bewerken van genetisch materiaal. Dit omvat het gericht toevoegen van chemische ‘vlaggen’ aan het genoom, wat nieuwe mogelijkheden biedt voor genoombewerking in de geneeskunde, landbouw en biotechnologie. Lees verder

We zijn voorlopig nog niet uitgekeken op CRISPR-ige methoden

CARF-effector Cat1

CARF-effectoren, hier Cat1 (denk ik=as), maken het bacteriofagen onmogelijk zich te vermenigvuldigen (afb: Rockefelleruniversiteit)

Elk levend organisme op aarde moet zichzelf beschermen tegen dingen die het kwaad kunnen doen. Bacteriën zijn daarop geen uitzondering en ondanks hun relatieve eenvoud, zetten ze opmerkelijk slimme verdedigingsstrategieën in tegen virale indringers. De bekendste is CRISPR/Cas9 die nu ook gebruikt wordt voor onderzoek, maar ook voor het ‘repareren’ van ziekmakende genetische afwijkingen. Er zijn nog andere bacteriële afweermechanismen tegen virussen en er is (dus) nog veel te ontdekken. Die zogeheten CARF-effectoren van bacteriën lijken me(=as) overigens vooral ‘wapens’ tegen virale infecties en hebben weinig met genoombewerking te maken. Lees verder

Ki-systeem Evo leert prokaryote genomen te bouwen

Genoomtimmeraar EvoOnderzoekers van de Stanforduniversiteit rond Eric Nguyen hebben het ki-systeem Evo, wijs gemaakt door de genomen van miljoenen bacteriën en bacteriefagen (bacterievirussen), zover gekregen om zelfstandig bacterie- en faaggenomen voor te stellen. Uit veiligheidsoverwegingen zijn hebben de onderzoekers geen ‘lesmateriaal’ uit de virale en eukaryote genomen meegenomen. Evo zou ook kunnen aangeven wat bepaalde veranderingen in een genoom voor het organisme zouden betekenen. Ook kan het systeem een ‘aannemelijk’ (levensvatbaar?; as) genoom van zo’n miljoen basenparen produceren. Lees verder

Bacteriën in darmflora muisjes met basebewerker genetisch veranderd

DNA-basen

De DNA-basen (afb: WikiMedia Commons)

Onderzoekers rond Xavier Duportet van het Franse bedrijf Eligo Bioscience hebben het DNA van Escherichia coli-bacteriën in de darmen van (levende) muisjes genetisch veranderd. Dat zou gelukt zijn bij ruim 90% van de E. coli’s in de muizendarmpjes. De onderzoekers waren er op uit het genoom van de bacteriën te veranderen zonder de darmflora te vernietigen. Lees verder

Fagen gebruiken springende genen om concurrent te ontregelen

Bacteriofaag

Een bacteriofaag oftewel bacterie-eter

Tientallen jaren vroegen genetici afgevraagd wat ze met die vervelende springende genen aan moeten die zich willekeurig door het genoom verspreiden. Nu hebben onderzoekers bij reuzenfagen gezien dat ze die springende genetische elementen gebruiken om concurrentie de voet dwars te zetten. Kennis daarover zou het gebruik van fagen als antibiotica een stuk vooruit helpen in de strijd tegen de dreigende antibioticumresistentie. Lees verder

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

CRISPR-methode gebruikt om genoom bacteriën te veranderen

Darmbacterie Escherichia coli (E. coli)

Darmbacterie Escherichia coli (E. coli)

Onderzoekers van de staatsuniversiteit van Noord-Carolina hebben het van bacteriën geleende afweermiddel CRISPR gebruikt om een genetisch veranderd virus de genen in een bacterie te laten veranderen. De CRISPR-wereld op zijn kop. 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

Sommige fagen hebben afwijkende Z-nucleotide

Z-DNA

De fagen hebben een Z-nucleotide in plaats van een A (afb: Nature)

Sommige bacteriofagen (virussen die het op bacteriën gemunt hebben) hebben in plaats van de vier geijkte DNA-letters (A, C, T en G) een afwijkend Z-nucleotide in plaats van A. Dat was ruim veertig jaar geleden al ontdekt, maar nu schijnen onderzoeksters er achter gekomen te zijn hoe dat werkt. Lees verder