Syntherisch en toch functioneel chromosoon!

De synthetische biologie
herontwerpt cellen of delen daarvan, gebruik makend van genetische modificatie. Deze opkomende tak van de wetenschap kan ook al zelf DNA ontwerpen en bouwen, voor simpele organismen zoals bacteriën.
Een internationaal team onder leiding van Dr. Boeke van het Langone Medical Center Institute for Systems Genetics van de Universiteit van New York is er nu in geslaagd om een volledig chromosoom te bouwen van gist, de drager van een deel van het erfelijk materiaal (DNA) van een
organisme, een eiwitstructuur die zich bevindt in de celkern.
Gist is een organisme dat een celkern heeft en verwant is aan allerlei planten
en dieren en maar liefst een derde van zijn 6000 genen deelt met de mens. Genen in het origineel chromosoom werden vervangen door synthetische varianten en het ‘verbouwde’ synthetische chromosoom werd vervolgens opnieuw ingebracht in de levende gist cel. De vraag was dan
of de gist cel dit zou overleven en hoe de cel zich zou gedragen.
Dr. Boeke: “Ons onderzoek maakt van theorie realiteit. Het is een enorme
stap voorwaarts om een volledig genoom van synthetische gist te bouwen. Dit is het meest gewijzigde chromosoom (50.000 wijzigingen)
ooit door de mens gecreëerd. Baanbrekend omdat we er in geslaagd zijn dit in te brengen in een levende biergist cel. Deze levende cel gedraagt zich nagenoeg identiek aan een wilde gist cel maar heeft een
aantal eigenschappen die wilde gist cel niet heeft.” Nu dit experiment bewezen heeft dat je met DNA kan schuiven, is de volgende stap uit te maken welke elementen van het DNA nuttig zijn en welke niet, welke nuttig zouden kunnen zijn enz. Zo kan je uiteindelijk een ‘designer gist cel´ creëren die bijvoorbeeld beter bestand is tegen een hogere
concentratie alcohol.
Eén van de nieuwe functies die werden ingebracht in het chromosoom is een chemische schakelaar die het mogelijk maakt zeer snel duizenden variaties door te voeren in een chromosoom. Met deze ‘scrambling’ techniek (namelijk het zeer snel herordenen van DNA), kunnen ze snel
nieuwe vormen van synthetische gist bouwen. Gist is een populair organisme voor dit soort studies omdat het vele industriële toepassingen kent, van voeding tot medicijnen tot biobrandstoffen. Met dit onderzoek kan er al concreet gedacht worden aan de snelle
productie van bepaalde medicijnen waaronder artisemine (voor de behandeling van malaria) of vaccins (voor Hepatitis B bijvoorbeeld).
Daarnaast wordt er ook al gedacht aan biobrandstoffen. Het succes van dit onderzoek dat 7 jaar heeft geduurd opent de deur naar allerlei andere mogelijkheden. Met het ‘verbouwen’ van één chromosoom van gist
(het heeft er 16) is de vraag hoe ver we verwijderd zijn van het herbouwen van menselijke chromosomen (we hebben er 23)?
<img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800"><img src="img/lijntje.gif" height="1" width="800">--
Antwoord van Ere- hoogleraan UG Denis Dekeukeleire Op mijn vraag aan de proffeser of bovenstaand artikel is met wilde biergist te maken.
(graag in menselijk taal). De onderzoekers hebben een synthetische DNA ontworpen die blijkbaar functioneert in een levende biergistcel,
waardoor een synthetische gistcel ontstaat. Wie zit hierop te wachten?
Zeker de ´ambachtelijke´ brouwer niet en het is ook voor niets écht nodig, behalve voor ´zeer diepe wetenschap´. Wat heeft deze vinding te maken met ´wilde biergist´? Wilde biergist ontwikkelt zich spontaan in de omgevingen waarin de gist zich bevindt. Het is dus een zeer complex geval, zie maar de ´wilde gisten´ voor het brouwen van geuzes.
De ´wilde gist´ van de onderzoekers is wel goed gedefinieerd, omdat ze hem zelf gemaakt hebben. Dus, een extreem geval van ´natuurlijkheid´
tegenover ´synthetiekheid´. Dat bepaalde eigenschappen overeenstemmen,zal wel omdat omdat gelijk welke gist doet wat in de celchromosomen geprogrammeerd zit. Maar hiermee zijn we m.i. nog vér af van een synthetische kopie van biergist, ook van wilde biergist ... gelukkig
maar!

Uit Bierbrief 306 van WACHO