Nieuws

Ribosomen scheiden werk van privé

Arjen Dijkgraaf |
(Bio)procestechnologie, Medicijnen & Farmacologie, Microbiologie, Proteomics

Verdeel de eiwitproductie van bacteriën over twee soorten ribosomen, en je kunt voorkomen dat hun eigen prioriteiten die van jou in de weg zitten.  Zo kun je de productie van bijvoorbeeld geneesmiddelen verhogen, stellen Engelse onderzoekers in Nature Communications.

Zoals bekend verzorgen die ribosomen de vertaling van messenger-RNA naar eiwitten. Zelf bestaan ze grotendeels ook uit RNA-fragmenten, die zichzelf net als eiwitten opvouwen tot 3D-structuren. Eén van die fragmenten, de zogeheten 16S rRNA-subunit, dient onder meer om het messenger-RNA te scannen op codes die aangeven dat dáár de vertaling moet beginnen.

En het idee van Declan Bates en collega’s van de University of Warwick en de University of Surrey is nu om het bacteriële DNA uit te breiden met een setje dat codeert voor een afwijkend 16S rRNA. Het verschil is dat het wordt getriggerd door een ándere mRNA-code. En die laatste code verwerk je in de aanvullende genen, die de bacterie meekrijgt om geneesmiddelen of industriële producten te kunnen aanmaken.

De bacterie zal de twee vormen van 16 S rRNA vervolgens verdelen over de ribosomen zodat je twee ribosomenpools krijgt: een normale voor de eigen besognes van de bacterie, en een ‘orthogonale’ voor productiedoeleinden.

Op deze manier voorkom je dat de extra genen en het eigen DNA van de bacterie om de schaarse ribosomen gaan vechten.  Normaal gesproken doen ze dat wel, met als gevolg dat tekorten kunnen ontstaan aan bepaalde eiwitten. Vaak blijken die extra genen daardoor via-via invloed te hebben op metabole routes die er op het eerste gezicht helemaal niets mee te maken zouden moeten hebben. Zulke onbedoelde effecten minimaliseren is tot nu toe een van de grootste uitdagingen binnen het vakgebied.

De auteurs hebben er het nodige rekenwerk aan gedaan, en het daarna in de praktijk uitgetest door een door orthogonale ribosomen aangedreven vijfstaps syntheseroute voor violaceïne in te bouwen in E.coli. Het leek te werken: de productie nam toe zonder dat de bacteriën er waarneembaar last van hadden.

Als extra verfijning hebben de Engelsen een feedbackmechanisme bedacht dat de verhouding tussen beide soorten 16S automatisch instelt aan de hand van de beschikbare hoeveelheid geneesmiddelgrondstoffen. Het bestaat uit een repressor, die door de orthogonale ribosomen wordt aangemaakt en dan de aanmaak van het orthogonale 16S remt. Hoe drukker die orthogonale ribosomen het hebben met medicijnproductie, hoe minder tijd ze hebben om die repressor aan te maken. Daardoor ontstaat meer orthogonaal 16S en dus ook meer orthogonale ribosomen.

bron: University of Warwick

Deel deze pagina
Bestel nu GRATIS 2 proefnummers C2W

Bestel nu GRATIS 2 proefnummer C2W

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