Ontwikkeld door verbeteringen aan te brengen in bestaande genbewerkingsmethoden, kan het nieuwe programmeerbare chromosoombewerkingssysteem van Chinese wetenschappers DNA-fragmenten 3,5 keer efficiënter manipuleren dan de originele enzymeditor - Foto: SCMP
Een onderzoeksteam onder leiding van professor Gao Caixia van het Instituut voor Genetica en Ontwikkelingsbiologie van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft met succes een oplossing gevonden voor het decennialange probleem van het bewerken van grote stukken DNA met duizenden tot miljoenen basenparen.
Tools zoals Crispr hebben in het verleden een revolutie teweeggebracht in genbewerking, maar ze werkten meestal met afzonderlijke genen of een paar basenparen. Het nauwkeurig aanpassen van lange stukken DNA blijft een uitdaging.
Het onderzoek van de groep van professor Cao Thai Ha is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Cell en introduceert het "Programmable Chromosome Engineering" (PCE)-systeem. Deze technologie maakt nauwkeurige bewerking van zeer grote DNA-segmenten mogelijk, wat vooral effectief is bij hogere organismen zoals planten.
Volgens de Chinese Academie van Wetenschappen (afdeling Peking) kan PCE nieuwe wegen openen in de plantenveredeling, de eigenschappen van landbouwproducten verbeteren en genetische ziekten behandelen. Bovendien is het een belangrijke stap in de richting van de ontwikkeling van "kunstmatige chromosomen", een veelbelovend platform voor de volgende generatie synthetische biologie.
Professor Yin Hao, expert op het gebied van genbewerking aan de Universiteit van Wuhan, noemde dit "een zeer belangrijke vooruitgang" en zou de basis kunnen leggen voor revolutionaire doorbraken in de geneeskunde en landbouw .
Deze reis begon met Cre-Lox, een enzym dat in de jaren 80 werd ontdekt en dat een belangrijke rol speelt in de biomedische wetenschap bij het invoegen, omkeren of vervangen van grote stukken DNA.
Cre-Lox heeft echter veel beperkingen: de efficiëntie neemt sterk af als het te bewerken DNA-segment te lang is, er kunnen gemakkelijk genetische "littekens" achterblijven en er is een risico dat de verandering wordt teruggedraaid, waardoor de resultaten instabiel worden.
Het team van professor Cao Thai Ha heeft de volledige bewerkingsstrategie opnieuw ontworpen en de bovengenoemde zwakheden overwonnen. Hierdoor is PCE 3,5 keer efficiënter dan Cre-Lox, waardoor genetische "littekens" volledig worden geëlimineerd en de kans op omkering van de bewerking wordt geminimaliseerd.
Professor Doan Hao zei dat dit een grote stap voorwaarts was. Hij legde uit dat onderzoekers in het verleden misschien wel 1000 zaden moesten bewerken om een zaadje te selecteren dat aan de eisen voldeed. Maar met de nieuwe tool kan dit aantal worden teruggebracht tot slechts 100, wat veel tijd en moeite bespaart.
"In de afgelopen 40 jaar is het bijna een zeldzaam, zelfs ongekend geval geweest dat een enzym succesvol is gemodificeerd om zijn capaciteit om een populair hulpmiddel voor genbewerking te worden, te vergroten", aldus professor Doan Hao.
De professor sprak de hoop uit dat het PCE-systeem in de toekomst de Cre-Lox-instrumenten kan vervangen die op grote schaal in laboratoria over de hele wereld worden gebruikt, wat nieuwe mogelijkheden biedt voor medisch onderzoek en landbouwtechniek.
Bron: https://tuoitre.vn/nhom-nghien-cuu-trung-quoc-tao-cong-cu-chinh-sua-chinh-xac-hang-trieu-doan-adn-20250811145220972.htm
Reactie (0)