CRISPR-Cas is een soort schaartje dat heel precies in DNA knipt

Het CRISPR-Cas-systeem blijkt niet voorbehouden aan bacteriën, eencelligen en planten. Ook in het menselijk genoom zijn CRISPR-elementen aanwezig, maar liefst meer dan 12.000. Dat ontdekten wetenschappers van het Erasmus MC. 

Toen universitair docent dr. Rogier Louwen het menselijk genoom invoerde in het softwareprogramma CRISPRCasFinder en daar duizenden hits uitrolden, had hij naar eigen zeggen een ‘wauw-momentje’.  

De ontdekking stond haaks op de in de wetenschap heersende consensus dat het CRISPR-Cas-systeem alleen aanwezig is in het genetisch materiaal van bacteriën, planten en eencellige micro-organismen genaamd archaea. Zij gebruiken het onder meer als verdedigingsmechanisme tegen virussen. In de wetenschappelijke wereld nam CRISPR-Cas een vlucht als tool om snel en gemakkelijk aanpassingen te maken aan DNA (zie kader).  

12.572
Louwen en zijn collega’s vonden in totaal 12.572 CRISPR-elementen in het menselijk genoom, rapporteren ze in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications Biology. Een CRISPR-element is een stukje DNA met een kenmerkende herhalende lettervolgorde. De humane CRISPRs, zoals de wetenschappers ze hebben genoemd, zitten willekeurig verdeeld over de chromosomen.

Wat is CRISPR-Cas? 
CRISPR-Cas is een soort schaartje dat heel precies in DNA knipt. Het bestaat uit twee delen. Cas is de naam van het eiwit dat de daadwerkelijke knip zet. CRISPR is de naam van een stukje genetisch materiaal dat het schaareiwit naar de goede plek leidt. Het CRISPR-Cas-systeem werd ontdekt in bacteriën, die het gebruiken als verdedigingsmechanisme. Tegenwoordig gebruiken veel wetenschappers het CRISPR-Cas-systeem om DNA te bewerken, bijvoorbeeld voor gentherapie om genetische aandoeningen te genezen.  

De wetenschappers kwamen de humane CRISPRs op het spoor door de eerdere ontdekking dat de bacterie Campylobacter darmschade aanricht door menselijke DNA kapot te knippen met het Cas-eiwit. ‘Dat vond ik opmerkelijk, want we kennen Cas-eiwitten alleen in combinatie met CRISPR als gids-RNA. Als in menselijke cellen geen CRISPRs zitten, hoe kan het Cas-eiwit van de bacterie dan toch schade aanrichten?’, aldus Louwen. Met die realisatie werd het eerste zaadje geplant dat er dan misschien tóch CRISPRs in het menselijk genoom zitten. Dat blijkt nu inderdaad het geval. 

Retrovirussen
Waar de humane CRISPR-elementen vandaan komen en waar ze precies voor dienen, is nog niet duidelijk. ‘Mogelijk is een deel afkomstig van infecties met retrovirussen in het verleden, die hun voetafdruk achter hebben achtergelaten in het menselijk DNA. Of het zijn zogeheten retrostransposonen, stukjes genetisch materiaal die zichzelf verspreiden, vermeerderen en inbouwen in het DNA van micro-organismen, planten en eukaryoten. Hoe het precies zit, moet toekomstig onderzoek uitwijzen’, aldus Louwen. 

Zwangerschapstest
Wel zien de wetenschappers al een mogelijke toepassing van hun ontdekking. Ze constateren namelijk dat de CRISPR-stukjes in het DNA worden afgeschreven en omgezet in zogeheten small non-coding RNAs. Opvallend was dat de expressie van deze RNAs verschilde tussen gezond weefsel en weefsel van een prostaattumor. Mogelijk kunnen de humane CRISPRs in de toekomst dus dienen als diagnostische markers voor kanker en andere ziektebeelden, stellen de onderzoekers.  

Met een simpele test, vergelijkbaar met een coronasneltest of een zwangerschapstest, kunnen de onderzoekers de RNAs die actief tot expressie komen, aantonen in weefsel. De onderzoekers werken nu aan een manier om dit ook voor elkaar te krijgen in lichaamsvocht, zoals urine.  

Het onderzoek kwam tot stand uit de samenwerking tussen de afdelingen Urologie (prof. Guido Jenster), Pathologie/Bioinformatica (prof. Peter van der Spek), Center of Biomics (dr. Wilfred van Ijcken) en Medische Microbiologie en Infectieziekten van het Erasmus MC (dr. Rogier Louwen). De Rotterdamse onderzoekers werkten nauw samen met teams in Amsterdam, Leiden, Dhaka (Bangladesh) en Michigan (USA). 

 

Aanvullende info ...

Raadpleeg de bron en/of aanbieder voor meer informatie over dit bericht. Nieuws kan veranderen, fouten of onjuistheden omvatten. Lees ook onze disclaimer en rapporteer a.u.b. berichten, reacties en/of beeld die ingaan tegen onze voorwaarden.

Klik op de onderstaande tags voor relevante berichten, indien aanwezig ...

Naam auteur en/of bewerkt door: Erasmus MC / Berit Sinterniklaas
Fotograaf of fotobureau: : INGImages
Bron bij dit artikel: : Erasmus MC
Wat is de URL bij deze bron?: https://amazingerasmusmc.nl/genetica/crispr-elementen-ontdekt-in-menselijk-genoom/
Originele titel: CRISPR-elementen ontdekt in menselijk genoom
Doelgroep: Zorgprofessionals, Studenten
Datum: 2022-04-11

Relevante artikelen ...

Mogelijk is dementie een minder groot probleem dan gedacht Dementie is een verzamelnaam voor meer dan 10 hersenziektes, waarvan de ziekte van Alzheimer de bekendste is Het aantal mensen met dementie zal de ko... Wetenschap & onderwijs Thu, 23 Jun 2022, 12:57:35
Blaasontsteking sneller en accurater op te sporen De onderzoekers denken dat de nieuwe opsporingsmethode zelfs beter is dan de huidige kweektest Een techniek die tot nu toe alleen voor wetenschappeli... Wetenschap & onderwijs Mon, 13 Jun 2022, 19:03:10
Het is zinvol om mensen met een hoog risico op alvleesklierkanker te screenen Alvleesklierkanker kent een slechte overleving Uit een studie die al 20 jaar in het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) loopt, blijkt dat een j... Wetenschap & onderwijs Wed, 08 Jun 2022, 13:28:27
Combinatie van twee bestaande antivirale middelen werken tegen omikron-variant Molnupiravir en nirmatrelvir zijn antivirale middelen die al zijn goedgekeurd voor gebruik bij een corona-infectie De antivirale middelen molnupiravi... Wetenschap & onderwijs Thu, 20 Jan 2022, 20:33:40
Twee jonge wetenschappers krijgen prestigieuze Europese beurs ERC Starting Grants worden jaarlijks uitgereikt aan veelbelovende wetenschappers die aan het begin van hun carrière staan Moleculair stralingsbiolo... Wetenschap & onderwijs Mon, 10 Jan 2022, 12:24:18
Aangeboren nier- en urinewegafwijkingen bij kinderen onderzocht Het ArtDECO-onderzoek krijgt 1,5 miljoen euro subsidie van de Nierstichting en loopt vijf jaar Zes academische medische centra waaronder het Erasmus ... Wetenschap & onderwijs Wed, 15 Dec 2021, 12:23:32

Volg het nieuws ook via...

 

facebook Facebook

twitter Twitter

rss RSS

mail E-mail nieuwsbrief

 ZorgKrant.nl binnen Twitter.com