Cel nagemaakt die zich deelt als een normale cel

Laurien Onderwater

2021-03-30 15:00:00

synthetische cel

Het is een knap staaltje genetisch werk: onderzoekers van onder andere het MIT zijn erin geslaagd een simpele cel te maken die zich gedraagt als een echte cel.

Een eukaryote cel is allesbehalve simpel. Kenmerkend is zijn celkern waarin al het erfelijk materiaal ligt opgeslagen, maar daarnaast heeft hij lysosomen, ribosomen, een zogeheten endoplasmatisch reticulum, mitochondriën en ga zo maar door. Zo’n cel namaken is dus geen koud kunstje. Toch is een team van wetenschappers daarin geslaagd. Het maakte weliswaar een vereenvoudigde versie van de cel, maar wel eentje die zich deelt zoals een normale cel dat doet.

Lees ook:

Genen gekopieerd

De basis van het onderzoek werd in 2010 al gelegd toen Amerikaanse wetenschappers een genoom (de complete genetische samenstelling) namaakten van één bacteriesoort en dat in een cel van een andere bacteriesoort stopten. “De eerste zichzelf reproducerende soort op aarde die van een computer afstamt”, zei onderzoeker J. Craig Venter er destijds over.

Venter en collega’s bouwden hiertoe eerst een genoom van de bacterie Mycoplasma mycoides. Vervolgens stopten ze dat ‘pakketje’ in een cel van een andere soort: Mycoplasma capricolum. Na deze wisseltruc plantte deze voormalige M. capricolum-bacterie zich vervolgens voort als een M. mycoides-bacterie. Het genoom van deze verbouwde bacterie was niet exact hetzelfde als dat van een natuurlijke M. mycoides-bacterie. Enkele niet-belangrijke genen waren bijvoorbeeld verwijderd.

Piepklein genoom

Enkele jaren later creëerde hetzelfde team in het lab een bacteriesoort met uitzonderlijk weinig erfelijk materiaal. Dit organisme, JCVI-syn3.0 genaamd, bezat in totaal slechts 473 genen – en dat is minder dan elk ander bekend zelfonderhoudend organisme dat in de natuur voorkomt. Hoewel deze synthetische cel zich kon delen, ging dat niet helemaal goed. Uit die deling ontstonden cellen met een geheel andere vorm en functie.

Nu zijn andere wetenschappers erin geslaagd dat foutje te corrigeren. Ze bouwden een nieuwe variant van JCVI-syn3.0. Deze zogenoemde JCVI-syn3A-cel kan zich delen zoals elke andere cel dat doet. Om dit te bereiken, moesten de wetenschappers wel weer een aantal genen toevoegen: de teller staat nu op 492. Zeven van deze genen zijn cruciaal voor een normale celdeling, ontdekte het team. Maar wat precies deze functies van de 19 extra genen in totaal, blijft nog een mysterie.

De nieuwe, synthetische cel JDVI-syn3A Een nieuw synthetisch kan zich – dankzij de toevoeging van genen – delen zoals normale cellen dat doen. © James Pelletier (MIT Center for Bits and Atoms en Departement Fysica) en Elizabeth Strychalski (National Institute of Standards and Technology).

Eén ding staat vast: dit piepkleine genoom vormt nu de nieuwe standaard voor experimenten die onderzoekers kunnen helpen te bepalen wat deze genen in organismen doen. En in de (verre) toekomst hopen wetenschappers dat gesynthetiseerde cellen kunnen fungeren als minuscule computers en medicijn producerende fabriekjes.

Het onderzoek is gepubliceerd in vakblad Cell.

Bronnen: Cell, Live Science, ScienceAlert

Beeld: Emily Pelletier

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE







Meer Nieuws

Nieuwste editie

Met onder andere: Vliegende auto's - Leven na corona - Naaldloze injecties