Nieuws

Celmembraan uit een reageerbuisje

Arjen Dijkgraaf |
Celbiologie, Nanotechnologie, Organische chemie

Delftse onderzoekers hebben het mechanisme, dat in levende cellen fosfolipiden produceert voor het celmembraan, buiten zo’n cel aan de praat gekregen. Ze hopen het zo ooit te gebruiken als component voor synthetisch leven, schreven ze onlangs in PLOS One.

Het grote voordeel van deze ‘ex vivo’-benadering is dat je zeker weet dat je een systeem zonder enige franje in handen krijgt. In dit geval bleek een set van slechts acht genen voldoende.

Binnen het lab van Christophe Danelon, onderdeel van het Delftse Kavli Institute of Nanoscience, is promovendus Andrew Scott 4,5 jaar bezig geweest met deze fosfolipiden-module. Complicatie hierbij is dat er eiwitten bij betrokken zijn die alleen functioneren als ze zelf in een celmembraan opgesloten zitten. Vandaar dat hij het proces liet verlopen in zogeheten liposomen: bolletjes die worden omhuld door precies hetzelfde type tweelaags celmembraan.

De liposomen vulde hij met de componenten van een PURE-eiwitsynthesecocktail. PURE (protein synthesis using recombinant elements) is in feite eveneens een mechanisme dat uit een levende cel is gerukt. Het bevat een werkvoorraadje van alle componenten die nodig zijn om DNA af te lezen en om te zetten in verse eiwitten.

Het DNA bestaat in dit geval uit acht aan elkaar gebreide genen van E.coli, met hier en daar wat modificaties. Het zorgt er voor dat in het liposoom de eiwitten voor fosfolipidesynthese worden aangemaakt.

Voorzie je de liposomen ook nog van twee fosfolipide-precursormoleculen, namelijk glycerol-3-fosfaat voor de koppen en het coënzym acyl-CoA voor de staarten, dan blijken de gewenste fosfolipides zich inderdaad te vormen. De hoeveelheid valt nog wat tegen, maar het principe is bewezen.

Volgens Scott was het aantonen van die fosfolipiden nog het lastigste. Je mag verwachten dat ze bij hun soortgenoten in de liposoommembranen gaan zitten, en dat daardoor de diameter van die liposomen toeneemt. Maar in de praktijk ging dat te langzaam. Het kostte anderhalf jaar eer het Danelon-lab een massaspectrometer binnen kreeg die gevoelig genoeg was om de extra fosfolipiden aan te tonen.

Danelon plaatst er de kanttekening bij dat het maar de vraag is of de optelsom van zulke minimalistische functionele modules daadwerkelijk een levend synthetisch organisme oplevert. Wat hij tot nu toe aan functies in gedachten heeft, is op papier te realiseren met zo'n 150 genen in totaal. Eerder dit jaar kwam conculega Craig Venter, die uitgaat van een natuurlijk genoom en kijkt wat hij daaruit kan weglaten, uit op een minimum van 473 genen. Danelon vermoedt dat het verschil onder meer zit in genen die de onderlinge afstemming van de verschillende modules moeten regelen.

bron: TU Delft

Deel deze pagina
C2W zoekt stagiairs!

Ben je geïnteresseerd? Neem een kijkje wat we je kunnen bieden!

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Word abonnee/lid

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!

Naar boven