Planten hebben een eigen manier om genen af te lezen

DNA-transcriptie

Het transcriptieproces (afb: WikiMedia Commons)

Het leven is ooit begonnen met eencelligen, maar op een gegeven moment hebben die hun boeltje bij elkaar gegooid en ontstonden en meercellige organismen. Het lijkt er om dat dat ‘samenwonen’ zich bij planten anders ontwikkeld heeft als bij dieren. Dieren en planten hebben verschillende oplossingen om een ​​groter organisme te vormen, zoals de noodzaak om te communiceren en zich op elkaar in te stellen, om voedingsstoffen te delen en te transporteren en om gespecialiseerde structuren te vormen. Zo blijkt ook de transcriptie, het aflezen van de genen op boodschapper-RNA bij planten anders dan bij dieren, zagen onderzoekers rond Magnus Nordborg van het Gregor Mendelinstituut in Wenen. Lees verder

Genen worden bij ouderen sneller en slordiger gekopieerd…

Afleessnelheid 4sUDRB-gen

Afleessnelheidsverdeling van het 4sUDRB-gen in menselijke cellen. Links bij gezonde, delende cellen, rechts van verouderde menselijke cellen (afb: Andreas Beyer et. al)

Het lijkt voor de hand te liggen: dingen verslijten en dus hebben ze niet het eeuwige ‘leven’. Zoiets zou je ook van levende organismen kunnen zeggen: aan alles zit een ‘houdbaarheidsdatum’. Onderzoekers willen daar niet aan en zoeken naar de oorzaken van de veroudering en naar manieren om dat proces te vertragen. Nu hebben onderzoekers ontdekt dat als organismen ouder worden de genen sneller en (dus?) slordiger worden afgelezen. Wat meer is, ze hebben ook ontdekt hoe je dat proces zou kunnen ‘repareren’ (stellen ze). Ze hebben dat onderzocht bij vijf zogeheten ‘modelorganismen’, waaronder mensen(cellen), bestudeerd en in verschillende weefsels van die organismen. Lees verder

De ene kant op of de andere: DNA blijkt steeds veelzijdiger

Voorkeursreichting openen DNA

Helicases (groen) hebben bij het openen van DNA een voorkeursrichting (liever de paarse kant op dan de rode) (afb: SISSA)

Nog niet eens zo heel lang geleden werd DNA gezien als het molecuul waar ons leven in is vastgelegd. Gaandeweg blijkt dat allemaal wat ingewikkelder te liggen. Zo heeft de enzymfamilie de helicases tot taak om het stevig ingebakerde molecuul te openen om te kunnen worden afgelezen (de transcriptie). Nu hebben onderzoekers van, onder meer, het SISSA in Triëst (It) daar eens naar gekeken. Het blijkt dat het niet hetzelfde is als je het DNA de ene kant op afleest of de andere. De helicases blijken een voorkeursrichting te hebben. Zo blijken er gaandeweg steeds meer manieren ontdekt te worden waarop we dat ‘boek van het leven’ kunnen lezen.
Lees verder

Zoogdiercellen gebruikt voor ‘DNA-computer’

DNA-recombinase

DNA-recombinases herkennen ‘hun’ stukje DNA, knippen dat er uit en hechten de ‘wond’ weer

DNA intrigeert, ook de computerbouwers zijn geïnteresseerd. DNA zou het perfecte materiaal zijn om langdurig veel gegevens op te slaan, maar met DNA zou ook te rekenen zijn. Nu schijnen onderzoekers zoogdiercellen genetisch te hebben aangepast met als doel het DNA complexe taken te laten uitvoeren. Let wel: die uiterst competente ‘DNA-computer’ is er nog niet. Hun ‘DNA-computer’ kan wel Booleaanse operaties uitvoeren, maar ze denken hun nieuwe programmeringstechnieken toch vooral te gebruiken voor de verbetering van behandelmethoden: van kankertherapieën tot het aanmaken van nieuwe weefsel. Lees verder

Genexpressie resultaat voortdurende dialoog in cel

Ccr4-Not regelt genexpressie en nog veel meer

Het Ccr4-Not-complex regelt veel zaken van levensbelang voor de cel (afb: John Reese/PennState)

Het kan natuurlijk ook niet anders. Op de een of andere manier moet de informatie dat er een tekort aan een bepaald eiwit inde cel is worden doorgegeven aan de celkern, waar het desbetreffende gen wordt geactiveerd. Zwitserse en Duitse onderzoekers hebben nu uitgevogeld dat er een voortdurende discours is tussen de kern met het DNA-molecuul en het cytoplasma ( de rest van de cel). In die dialoog speelt het eiwitcomplex  Ccr4-Not een wezenlijke rol. Lees verder

Eiwitcomplex helpt bij chromosoomvorming

Condensine helpt bij chromosoomvorming

Een eiwitcomplex (condensine) ‘herkent’ ontwonden DNA en herstelt de dubbele helixstructuur. Dat schijnt wezenlijk te zijn voor de chromosoomvorming (afb: Takashi Sutani)

Het DNA in onze cellen is op gedeeld in chromosomen. Mensen en andere zoogdieren hebben daar paren van: het ene deel krijgen we van onze moeder het andere van onze vader. Een mens heeft 23 paren (dus 46 chromosomen), waarbij de man is ‘behept’ met een Y-chromosoom tegenover een X-chromosoom. Hoe chromosomen ontstaan schijnt nauwelijks onderzocht te zijn.  Onderzoekers van de universiteit van Tokio zijn dat proces eens gaan bestuderen. Het blijkt dat een eiwitcomplex (condensine) een actieve rol speelt bij de chromosoomvorming. Een tipje van de sluier. Lees verder

Het is gezellig druk in de cel en dat is nu ook meetbaar

druktesensor Groningen

De Groninger druktemeter (afb: RUG)

Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen hebben een moleculaire sensor ontwikkeld waarmee ze ‘drukte’ in een cel kunnen meten die veroorzaakt wordt door de aanwezigheid van grote moleculen. Met de sensor, een V-vormig kunstmatig eiwit, is het mogelijk de concentratie van dit soort moleculen in zowel eukaryote als prokaryote cellen te meten.  Lees verder

Met fluorescentie de transcriptie van DNA volgen

Fluorescente in-situ-hybridisering

De FISH-techniek werd al in de jaren ’80 ontwikkeld om genen op chromosomen te detecteren (afb: Wiki Commons)

Onderzoekers van de universiteit van Montréal (Can) hebben een methode ontwikkeld om het transcriptieproces in cellen (het afschrijven van DNA op boodschapper-RNA) ‘zichtbaar’ te maken. De technologie, cytometrie, is al oud (van 1934) en wordt gebruikt voor het tellen van cellen in, bijvoorbeeld, bloed. Die techniek heeft zich inmiddels ontwikkeld tot een middel om eigenschappen van cellen te analyseren en nu kennelijk dus ook de transcriptie. Lees verder

Synthetische bouwstenen transcriptieproces gemaakt

Kunstmatige transcriptiefactor

Links de kunstmatige transcriptiefactor (op goudbolletje) vergeleken met de natuurlijke. Rechts het binnendringen van de kunstmatige TF in de celkern (afb: ACS Nano)

Voor het eerst zijn er kunstmatige transcriptiefactoren gemaakt met alle functionaliteiten van de echte. Japanse en Amerikaanse onderzoekers hopen er stamcellen mee te herprogrammeren. Transcriptiefactoren zijn eiwitten die in een cel regelen welke delen van het DNA worden afgeschreven, via boodschapper-RNA, voor de productie van eiwitten.
Lees verder

Virussen en RNA-schakelaar ingezet tegen kanker e.a.

Al vele jaren worden er waarschijnlijk vele miljarden besteed aan kankeronderzoek. Ondanks allerlei ‘doorbraken’ in die jaren heeft kanker zich nog steeds niet gewonnen gegeven, maar ik ben er van overtuigd dat dat eens zal gebeuren. Opmerkelijk bij al dat onderzoek is dat er diverse strategieën worden gevolgd om k. te verdrijven, soms heel kankertypespecifiek. Duitse biochemici rond Jörg Hartig van de universiteit van Konstanz en het Duitse kankerinstituut DFKZ ontwikkelden een ‘RNA-schakelaar’ om virussen te kunnen gebruiken in de strijd tegen, onder veel meer, kanker. Lees verder