Springende genen veranderen het DNA van vorm

Transposoninvoegingen

Vorming van een lus in een gesimuleerd deel van het genoom. Van links naar rechts zijn er nog meer transposons in het gebied opgenomen, weergegeven door bollen. Van boven naar beneden worden simulaties getoond waarin de lusvorming steeds duidelijker wordt. (afb: Lennart Hilger et al./Biophysical Journal/KIT)

Er zit meer beweging in ons genetisch materiaal dan je zou denken. Bijna de helft van het menselijk genoom bestaat uit transposons, springende genen. Ze ‘springen’ van de ene plaats naar de andere en zijn niet gelijkmatig verdeeld in het genoom, maar zitten vaak gebundeld in groepen. Onderzoekers van het KIT hebben nu ontdekt hoe deze groepsvorming plaatsvindt. Die wordt mogelijk gemaakt door de manier waarop het genetische materiaal zich ter plekke ontvouwt, denken de onderzoekers. Lees verder

De CRISPR-methode kan ook hele genen in een keer vervangen

Hele genen invoegen met traposonasen

Tranposasen voegen hele genen in (afb: David Liu et al./Science)

De van bacteriën geleende CRISPR-methode kan veel, maar het was nog steeds erg lastig om hele genen te vervangen. Dat had(?)/heeft vooral vooral te maken om die relatief grote DNA-sequenties in de kern van cellen af te leveren. Nu zou dat wel met de enzymen transposasen zijn gelukt die ‘samenspannen’ met springende genen. Dat zou meer mogelijk maken bij het bewerken van genmutaties (je hoeft de mutatie er niet uit te knippen, maar vervangt het hele gemuteerde gen). Ook op het gebied van fundamenteel onderzoek biedt dat vordelen. Lees verder

Ons DNA kan tegen een stootje

Rommelen met DNA

DNA is vrij goed bestand tegen structurele veranderingen (afb: Jay Shendure et al./Science)

In wat genoemd wordt de ingewikkeldste bewerking van menselijke cellijnen zou zijn aangetoond dat zelfs grote veranderingen in het genoom niet tot problemen hoeven te leiden, vooropgesteld dat we een paar belangrijke genen maar ontzien. Dit soort onderzoek verkleint het terrein nogal waar gezocht moet worden naar mutaties in het genoom die tot ziektes leiden. Lees verder

‘Eeuwige’ haai heeft springende genen en een een ‘feilloos’ DNA-herstel

Groenlandse haai

Groenlandse haai (Somniosus microcephalus) is een bedreigde diersoort (afb: WikiMedia Commons)

De mens is al eeuwen lang op zoek naar het eeuwige leven. Dan is het ‘geheim’ van de Groenlandse haai (Somniosus microcephalus), met een gemiddelde leeftijd van zo’n vierhonderd jaar (volgens de Wikipedia zelfs vijfhonderd) natuurlijk het ontsleutelen waard. Het genoom van de grote vis blijkt enorm te zijn en uitgerust met bijzondere reparatiemechanismen voor het DNA, zagen onderzoekersters rond Arne Sahm van de Ruhruniversiteit in Bochum. Volgens de hoogleraar heeft die lange levensduur veel te maken met de verbeterde DNA-reparatiemechanismen van de haai. 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

Niet eerder waargenomen embryocel beschermt ontwikkeling vrucht (wellicht)

mensembryo

Mensembryo

Het persbericht spreekt over een nieuw celtype, maar dat is natuurlijk kul. Dat was alleen nog niet eerder ontdekt zoals er nog zoveel te ontdekken valt aan het bijster ingewikkelde systeem dat leven heet, zeker als het over meercellige organismen gaat. Dat ‘nieuwe’ celtype zou ervoor zorgen dat het embryo zich op de juiste manier ontwikkelt, speculeren de onderzoeksters. Daarbij gaan die cellen zover zichzelf op te offeren voor het goede verloop van die ontwikkeling. Lees verder

CRISPR-methode is niet enige genoombewerker; verre van

Cas9

Cas9 is nogal ‘omvengrijk’ (afb: WkiMedia Commons)

In een zoektocht naar ‘voorlopers’ van CRISPR-enzymen bij micro-organismen zijn meer dan eenmiljoen mogelijke genoombewerkende enzymen gevonden. Nu maar eens zien wat die allemaal kunnen…
Lees verder

Histonen voorkomen springen van transposons in stamcellen

Histondans

De histondans rond de springende ERV-genen (afb: Simon Elsässer)

Springende genen (transposonen) zijn hier in dit blog nog wel eens langs gehuppeld. Dat zijn stukken DNA die de neiging hebben zich steeds elders in het genoom te vestigen en/of zichzelf te vermenigvuldigen. Dat is natuurlijk niet zo best voor de stabiliteit en integriteit van het genoom en er zijn wat manieren waarop het genoom al dat gespring aan banden legt. Een aantal daarvan schijnen in kankercellen maar ook in oudere cellen te ontbreken. Histonen, het ‘verpakkingsmateriaal’ rond het  DNA, schijnen in dat remproces een belangrijke rol te spelen, ook in de zogeheten pluripotente stamcellen. Lees verder

Hoe sturen plantencellen hun epigenoom?

Zandraket

Zandraket (Arabidopsis thaliana)

Wat er met ons lichaam gebeurt staat allemaal opgetekend in het genoom, maar er zijn zo’n tweehonderd verschillende cellen in ons lichaam die ook nog eens reageren op hun omgeving. Dan komt het epigenoom om de hoek kijken, het systeem dat de activiteit van de genen bepaalt. Onderzoekers in Japan zijn bij planten eens gaan kijken hou dat epigenoom in elkaar steekt. Het lijkt er op dat dat epigenoom weer ingewikkelder in elkaar steekt dan gedacht, waarbij genen het zwijgen wordt opgelegd en springende genen aan banden worden gelegd, maar dat in een ingewikkeld samenspel met stress- en ontwikkelingsgenen. Lees verder

Springende genen stabiliseren vouwpatroon DNA

DNA en histonen

DNA wordt stevig ingepakt, maar genen die actief (moeten) zijn, moeten wel afgelezen kunnen worden

Springende genen zijn rare elementen in ons DNA die zich verplaatsen in het genoom. Dat zou goed zijn voor de genetische diversiteit. Die springende genen, ook wel transposonen genoemd, lijken nog een andere eigenschap te hebben die de stabiliteit van het genoom verhoogt, hoe merkwaardig dat ook mag klinken. Volgens onderzoekers van de universiteit van Washington in St. Louis hebben die loszittende genen invloed op het vouwpatroon van dat immense kernzuurmolecuul in de celkern. Lees verder