Virussen detecteren met CRISPR-CAS

DNA is een universele bouwsteen van het leven. Dit betekent dat het DNA molecuul altijd uit dezelfde nucleotiden bestaat en dat hierdoor DNA makkelijk uit te wisselen is tussen levende organismen. Je kunt in een laboratorium relatief simpel een stukje DNA van een kwal of een plant in een bacterie plakken. De bacterie zal deze informatie aflezen alsof het zijn eigen DNA is. Het veranderen van DNA in bacteriën geeft ontzettend veel mogelijkheden. Zo kun je de bacterie speciale stofjes laten maken, waaronder medicijnen, enzymen, smaak- en kleurstoffen. Ook kun je de bacterie chemische stoffen, eiwitten of DNA laten herkennen. Een groep studenten van de Rijksuniversiteit Groningen, het iGEM team Groningen, wil dit laatste gebruiken om virussen in de zuivelindustrie op te sporen.

Bacteriën hebben een soort geheugensysteem vergelijkbaar met ons adaptieve immuunsysteem. In 1987 ontdekten Japanse wetenschappers korte stukjes van herhaalde codes in het DNA van bacteriën. Later kregen deze segmenten de naam: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, afgekort CRISPR. De wetenschappers Jennifer Doudna (Universiteit van Californië) en Emmanuelle Charpentier (Umea Universiteit) ontdekten dat ze dit mechanisme (afweersysteem) zelf konden aanpassen en gebruiken op vele andere manieren dan waar het oorspronkelijk voor bedoeld is. Het CRISPR-Cas systeem wordt tegenwoordig ontzettend veel onderzocht en is een revolutie in de gentechnologie. Het iGEM team Groningen wil dit systeem gebruiken om een bacterie het DNA van een virus te laten herkennen en vervolgens een signaal af te laten geven. Hiermee hoopt het team dat virussen specifieker en sneller gedetecteerd kunnen worden, waardoor de voedselverspilling zal afnemen.

Op de Rijksuniversiteit Groningen kan het iGEM-team je helpen om je eigen CRISPR-CAS onderzoek uit te voeren.

Interessante onderzoeksvragen

-       Welke virussen vormen een bedreiging voor de zuivelindustrie?
-       Welke bacterie kun je het beste gebruiken om deze virussen te detecteren?
-       Mogen genetisch gemodificeerde organismen in de voedingsindustrie gebruikt worden om virussen te detecteren?
-       Wat voor signaal kunnen de bacteriën het beste afgeven als er een infectie optreedt?
-       Hoe werkt het CRISPR-CAS systeem en wat zijn de toepassingen?

Handige literatuur

• Wat is CRISPR-Cas en waarom is het revolutionair? – (De kennis van nu)
• Aflevering de kennis van nu: ‘Revolutie in de gentechnologie’ (NPO)
  Hoe bacteriën vechten tegen hun vijanden – Marianne Heselmans (NRC)
• 'DNA schrijven en uitlezen is verslavend' – Interview met George Chuch (Kennislink)

Meer informatie?
Wil je hier meer over weten of zelf een klein onderzoekje doen, neem dan contact op via het Betasteunpunt formulier.