Zelfreproducerend DNA in een kunstmatig systeem (afb: 2004 ACS)
Kunstmatig DNA dupliceert zich ook buiten een cel
Beantwoorden
Tag archieven: E. coli
Klimaatverandering leert ons voorzichtig te zijn met onze ‘oplossingen’
De omslag van het boek van Shapiro
De klimaatverandering en andere door de mens veroorzaakte katastrofes leren ons dat we voorzichtig moeten zijn met het toepassen van onze (= ’s mensen) ‘oplossingen’. Vaak brengen die nieuwe problemen met zich mee. Dat geldt eigenlijk overal en dus ook voor de synthetische biologie, een tak van de ‘wetenschap’ die de mens de beheersing zou kunnen geven over het fenomeen dat we leven noemen. Hoe (on)gevaarlijk is het prutsen aan leven?<
Lees verder
Onze biorobot bezorgt overal medicijnen
E. coli-bacteriën
Als we medicijnen nodig hebben slikken we die (of wat dan ook) en hopen dat die op de bestemde plek terecht komen om hun heilzame werk te doen. Het grootste deel wat we slikken gaat vaak verloren. Al heel wat jaren wordt er onderzoek gedaan om medicijnen daar in het lichaam af te leveren waar ze nodig zijn. Voor zover ik weet (maar ik weet ook maar weinig) wordt die techniek in de praktijk nog nauwelijks toegepast. Onderzoekers van, onder meer, het Max Planckinstituut rond Metin Sitti hebben uitgaande van genetische verander E. coli-bacteriën mikrongrote ‘rototjes’ gemaakt die overal in ons lichaam medicijnen kunnen bezorgen. Die maken gebruik van de bacteriële ‘zintuigen’ om daar hun weg te vinden, aangestuurd door magnetische of geluidssignalen. Lees verder
Hoe bouw je een genoom?
Bacterie, model E. coli, met synthetisch DNA (afb: univ. van Cambridge)
Makkelijk zat, zegt iemand die een beetje is ingevoerd. Je plakt de verschillende nucleotiden (ook wel aangeduid met basen, de bouwsteen van het DNA) aan elkaar en gaat daarmee door tot je je bij het eind bent. Tja, zoiets is het wel, maar makkelijk is het niet. Tot voor niet zo heel lang geleden kwamen bedrijven die stukjes DNA synthetiseren voor onderzoeksdoeleinden niet veel verder dan zo’n duizend nucleotiden. Je kunt wel verder gaan, maar dan wordt het aantal fouten in je syngenoom te groot (vooropgesteld dat je een bepaald genoom wil synthetiseren en niet zo maar wat). Vaak werd voor langere stukken de hulp van bacteriën ingeroepen om die korte stukjes aan elkaar te plakken zo zijn ook de eerste bacteriegenomen ‘gesynthetiseerd’ en die zijn vele malen kleiner dan genomen van zoogdieren. Daar hebben we het over miljarden nucleotiden. Inmiddels lijkt de ontwikkeling zo ver gevorderd dat we een stuk verder komen tot chromosomen of zelfs hele genomen. Nog niet in de orde van miljarden basen, maar wel van een miljoen…
Lees verder
Halfsynthetische bacterie maakt niet-natuurlijke eiwitten
Enkele voorbeelden van onnatuurlijke baseparen (onder). Boven is de aanmaak van onnatuurlijk eiwitten aangegeven als gevolg van een bacteriegenoom met twee vreemde DNA-letters (X en Y) (afb: JACS)
Het lijken me vingeroefeningen in de synthetische biologie, die halfsynthetische bacteriën die onnatuurlijke eiwitten maken. De bacterie heeft een niet-natuurlijk basepaar (het kenmerkende deel van de nucleotiden, de bouwstenen van DNA) wat de mogelijkheid biedt eiwitten te maken die in de natuur niet voorkomen. Voor het eerst zou dat gefrut een werkend systeem (= levend organisme) hebben opgeleverd Lees verder
Nanodeeltjes vermomd als cellen als ‘hulp in de huishouding’
Nanosponsje kan veel gifstoffen neutraliseren en/of absorberen (afb: Zhang Lab)
Het lichaam, dat conglomeraat van biljoenen cellen zit over het algemeen goed in elkaar. Het heeft een vernuftig afweersysteem, maar dat is niet onfeilbaar. Er wordt op grote schaal onderzoek gedaan naar de mogelijkheden van nanodeeltjes, al of niet vermomd als cellen, om als ‘hulp in de huishouding’ allerlei hand- en spandiensten te laten doen in het lichaam waar dat het even laat afweten. Dat kan zijn als bezorger van medicijnen te bestemder plek, maar ook om gif te verwijderen of om beschadigd weefsel te herstellen. Lees verder
Onnatuurlijk eiwit fungeert in de cel als echt enzym
Onnatuurlijke eiwitten blijken in een E. colibacterie werkzaam te kunnen zijn. Daarvoor wordt wel eerst het natuurlijke eiwit (gltA) ‘onklaar’ gemaakt (afb: Synthetic Biology)
Er wordt volop gesleuteld aan het natuurlijke genetische systeem. Onlangs bouwden onderzoekers, bijvoorbeeld, twee nieuwe DNA-letters in in een bacteriecel, en die nieuwe letters codeerden voor niet-natuurlijke eiwitten. De cel maakte die, nutteloze eiwitten, nog braaf aan ook. Nu hebben onderzoekers rond Michael Hecht van de Princeton-universiteit een cel niet-natuurlijk eiwitten laten aanmaken, die ook nog fungeren als enzym. Het onnatuurlijk leven komt steeds dichterbij.
Lees verder
Vijftig jaar geleden werd al DNA gesynthetiseerd
Ik dacht, en waarschijnlijk velen met mij, dat het knutselen aan DNA iets van de laatste 20, 25 jaar was, maar het schijnt dat al in 1967 het eerste synthetische DNA in elkaar is gedraaid. Destijds bouwden onderzoekers het DNA van een virus na aangeduid met Phi X174. Dat was niet een heel moeilijke klus, want dat DNA bestaat uit slechts vijf of zes (sic) genen. Het zou voor het eerst zijn geweest dat er DNA in het lab is ‘gebouwd’. Lees verder
Voor het eerst eiwitten aangemaakt in cel met zesletterig DNA
De onnatuurlijk basen X en Y coderen voor onnatuurlijke aminozuren PrK en PaZF (afb: Nature)
Het hoeft misschien niet, maar we vertellen het toch nog maar een keer: DNA bestaat uit vier bouwstenen die coderen voor duizenden eiwitten, de werkpaarden van levende organismes. Floyd Romesberg Scripps-instituut in Californië en medeonder-zoekers hebben twee nieuwe bouwstenen toegevoegd aan het DNA van de bekende Eschericha coli-bacterie en de eencellige bleek met dit ‘zesletterige’, onnatuurlijke DNA gewoon door te gaan met het aanmaken van eiwitten, zij het met andere aminozuren dan de twintig natuurlijke waar onze eiwitten normaal uit bestaan. Uiteindelijk zal dit soort onderzoek moeten leiden tot onnatuurlijke eiwitten die dienst zouden kunnen doen als geneesmiddelen. “Wij hebben iets nieuws ontworpen dat functioneert naast het oude en doet wat dat oude kan doen”, stelt Romesberg Lees verder
Kunstcellen ‘praten’ met echte cellen
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