Categorie archieven: biologie

Bestrijdt kanker door uithongering kankercellen

Geplaatst op door
Beantwoorden

Nieuwe kankertherapie: uithongering Chris Proud, hoogleraar aan de universiteit van Southampton (GB) heeft ontdekt dat kankercellen voor hun overleving, anders dan gezonde cellen, het eiwit eEF2K nodig hebben. Hij ziet een goede kans kankercellen uit te hongeren (foto universiteit van Southampton).

Chris Proud, hoogleraar biologie aan de universiteit van Southampton, heeft een manier bedacht, waarmee hij gericht kankercellen kan bestrijden: uithongering. “Kankercellen groeien en delen sneller dan normale cellen. Dat betekent dat ze ook meer voedingsstoffen en zuurstof nodig hebben. Wij ontdekten dat een molecuul, aangeduid met eEF2K, een belangrijke rol speelt in het voorkomen dat kankercellen verhongeren, terwijl normale cellen die stof niet nodig hebben. Door eEF2K te blokkeren, kunnen we de kankercellen doden, zonder dat de normale cellen daar last van hebben.”
Bijna alle cellen in het menselijke lichaam bevatten dezelfde basiscomponenten. Als een van die componenten als ‘doelwit’ van een therapie gekozen wordt, heeft dat invloed op alle cellen.  De conventionele therapieën zoals chemo- en radiotherapie, tasten alle cellen aan, dus ook de gezonde. Dit onderzoek heeft een eiwit gelokaliseerd dat alleen door kankercellen wordt benut, waardoor die ziekte heel gericht is te bestrijden. Bovendien is deze bestrijdingsmethode in principe van toepassing op allerlei soorten kanker en niet, zoals veel (veelbelovende) methodes, op een bepaald type kanker. Proud werkt nu in samenwerking met andere labs en farmaceutische bedrijven aan de ontwikkeling van stoffen die het eiwit eEF2K blokkeren.
De Britse hoogleraar is ook nog steeds op zoek naar de oorzaken die tot kanker leiden. “De eiwitsynthese is een fundamenteel proces dat het cellen mogelijk maakt te groeien, delen en fungeren. Als dat fout gaat kan er kanker ontstaan. Wij zijn geïnteresseerd hoe fouten in dat proces kunnen leiden tot kanker en andere ziektes.” De Britse hoogleraar heeft zijn onderzoek gedaan in samenwerking met het Canadese kankeronderzoekcentrum.

Bron: Eurekalert

Broeikasgas mogelijk funeste gevolgen voor basis voedselketen

Geplaatst op door
Beantwoorden

130702141506Meer kooldioxide in de atmosfeer zou fnuikend kunnen zijn voor het voortbestaan van een bacterie die, zou je kunnen zeggen, aan de basis staat van onze voedselketen, althans die in de oceaan. Dat zou uit onderzoek van David Hutchins, hoogleraar mariene biologie aan de universiteit van Zuid-Californië (USC), zijn gebleken, dat gepubliceerd is in het blad Nature Geoscience. Het gaat om een zogeheten cyanobacterie (nauwkeuriger: de twee soorten Trichodesmium en Crocosphaera) die zijn energie haalt uit het via fotosynthese chemisch vastleggen van stikstof. Aangezien alle leven stikstof nodig heeft en de meeste levensvormen zelf geen stikstof kunnen vastleggen, zijn de meeste levensvormen afhankelijke van die stikstofvastleggers. Het leven in de de oceaan is afhankelijk van dit minuscule organisme dat tot de blauwalgen wordt gerekend. Zonder blauwalgen zou er geen leven in de oceanen mogelijk zijn.
Hutchins: “CO2 kan de biodiversiteit van deze belangrijke organismen in de oceaanbiologie sturen. De verbrandingsproducten van fossiele brandstoffen die wij gebruiken zijn waarschijnlijk verantwoordelijk voor de verandering van het type stikstofvastleggers dat op de oceaanbodem groeit.” Die verandering zou dan allerlei konsekwenties kunnen hebben voor de voedselketen in de oceanen en dus ook voor wat de mens uit de oceaan oogst.
Eerdere studies zouden hebben aangetoond dat de bestudeerde twee typen cyanobacteriën (Trichodesmium en Crocosphaera) juist zouden profiteren van een toenemende hoeveelheid atmosferische kooldioxide, maar die studies zouden maar een paar bacterie’lijnen’ hebben bekeken. Uit de uitgebreidere studie van Hutchins en zijn medewerkers, geholpen door de uitgebreide ‘bibliotheek’ van bacteriecultures bij de USC, blijkt dat sommige bacteriestammen inderdaad profiteren van het toegenomen kooldioxidegehalte in de atmosfeer, maar dat andere die toename slecht bekomt. “Het is niet zo dat klimaatverandering alle stikstofvastleggers om zeep helpt. (…) Toename van atmosferische kooldioxide verandert welke stikstofvastleggers het loodje zullen leggen en we zijn er niet zeker van wat voor een invloed dat heeft op de oceaan van morgen”, stelt Hutchins.

Bron: Science Daily

Weefsels doorzichtig gemaakt met fructose

Geplaatst op door
Beantwoorden

Weefsels doorzichtig gemaakt met fructoseOnderzoekers van het Japanse RIKEN-centrum voor ontwikkelingsbiologie hebben met behulp van een suikeroplossing weefsels en organen in drie dagen doorzichtig gekregen. Niet zo lang geleden was er al een bericht op dit blog, dat meldde dat met behulp van een hydrogel hersens doorzichtig konden worden gemaakt. Volgens onderzoeksleider Takeshi Imai hebben dat soort methodes hun beperkingen, doordat ze het weefsel chemisch of anderszins beschadigen en/of tijdrovend zijn. Zijn methode om met behulp van een fructoseoplossing weefsels transparant te maken zou die nadelen niet hebben. In drie dagen maakten de Japanse onderzoekers muizenhersens doorzichtig, zonder de structuur of de gebruikte fluorescerende kleurstof aan te tasten. Met behulp van een fluorescentiemicroscoop konden die hersens worden bestudeerd zonder die eerst in plakjes te hoeven snijden. De onderzoekers stellen dat hun methode, SeeDB gedoopt, goedkoop, snel en makkelijk in het gebruik is en nuttig zou kunnen zijn voor de bestudering van allerlei bijzonderheden in weefsels zoals die van neuronale circuits in hersens; ook menselijke…

Bron: Eurekalert (foto: RIKEN)

Zijn mannen schuld aan de menopauze?

Geplaatst op door
Beantwoorden

Waarom heeft het wijfje van het dier mens een menopauze? Dat is in het dierenrijk, waartoe de mens behoort, niet erg gebruikelijk. Onderzoekers van de Canadese McMaster-universiteit hebben er aan zitten rekenen en komen met de veronderstelling dat het wel eens de schuld van de mannen zou kunnen zijn. Die kiezen op oudere leeftijd voor, aanzienlijk, jongere partners. Evolutionair gezien is reproduceren de ‘opdracht’ en dat is het niet handig als een deel van de soort daaraan niet deelneemt (kan nemen) vanwege onvruchtbaarheid. De onderzoekers rond Richard Morton denken dat die keus van mannen voor jong, genetische veranderingen zouden hebben uitgehaald, waardoor vrouwen gaandeweg de evolutie op latere leeftijd hun vruchtbaarheid kwijt zouden zijn geraakt. De onderzoekers houden overigens ook andere mogelijkheden open. Zo zou het kunnen zijn dat de menopauze een ouderdomsverschijnsel is, dat we nu vaak meemaken omdat mensen veel ouder worden dan vroeger. Zo’n veronderstelling geeft dan weer geen antwoord op de vraag waarom mannen vruchtbaar blijven tot de dood er op volgt.

Bron: Der Spiegel

Bacterie ‘poept’ isobuteen

Geplaatst op door
Beantwoorden

C'est sur le site de Pomacle, à 15km de Reims, que sera produit le premier hydrocarbure vert © FRANCOIS NASCIMBENI/AFP

© FRANCOIS NASCIMBENI/AFP In Pomacle, 14 km van Reims, zal voor het eerst ‘groen’ op semi-industriële schaal isobuteen worden geproduceerd

Het einde van de petrochemie is al vaker voorspeld. Sinds ergens in de jaren ’80 de biotechnologie in beeld kwam samen met wat andere technologieën zoals de membraantechniek, werd het eind van de aardoliescheikunde aangekondigd. Dat is niet gebeurd. Maar we laten niet af. In Frankrijk is het bedrijf Global Bioenergies weer eens aan het zagen aan de poten van de petrochemie. Dat bedrijf heeft een proces ontwikkeld, waarbij genetisch aangepaste E-coli-bacteriën isobuteen maken van suikers (normaal maken E coli’s geen isobuteen). Isobuteen is een belangrijk uitgangsstof (jaarlijks zo’n 15 miljoen ton) voor de productie van allerlei chemische producten, onder (veel) meer rubbers en kunststoffen, en wordt ‘bereid’ uit aardolie. Nu nog. Als het proces zich ook op grote(re) schaal bewijst, dat is in de chemische industrie vaak de ‘halsbreker’, heeft de aardolie-industrie er geduchte concurrent bij, die, zegt het bedrijf, nog groen is ook. Dat wil zeggen: het productieproces is zuinig in het afgeven kooldioxide. Er zijn natuurlijk andere processen waar uitgaande van biomassa biobrandstoffen worden gemaakt met behulp van micro-organismen. Een groot probleem is meestal de scheiding: hoe haal ik mijn kostbare waar uit die bacteriesoep? Bij isobuteen (of beter methylpropeen) is die scheiding van ‘soep’ en product geen probleem. Methylpropeen is een gas en zal vanzelf aan de ‘soep’ ontsnappen. Je hoeft het alleen maar af te vangen. Bijkomend voordeel is dat het eindproduct de bacterie niet vergiftigd (voor die bacterie is isobuteen een afvalproduct).
Maar nog steeds moet het proces zich in de praktijk bewijzen. In het Franse Bazancourt-Pomacle (Marne) is een proeffabriek gebouwd, die op (semi)industriële schaal moet laten zien dat het proces ook echt levensvatbaar is. De Franse staat gelooft er in. Die is al met € 5,2 miljoen over de brug gekomen. Een niet zo’n klein probleem is dat de E coli’s moeten worden gevoed met suiker, waarmee dit proces een concurrent wordt van de suikerafnemer. Dat is een zwak punt. Het bedrijf, dat in 2008 is opgericht, zou ook mikken op de ontwikkeling van andere processen voor de productie van ‘aardolie’producten.

Bron: Futura Sciences

De bom zegt: Ja, we maken hersencellen aan

Geplaatst op door
Beantwoorden

Kirsty SpaldingKirsty Spalding van het Karolinska-instituut in Stockholm

Een overigens verderfelijk menselijk product als de atoombom blijkt toch nog ergens goed voor te zijn. Al jaren speelt de discussie of wij mensen gedurende ons leven nieuwe hersencellen aanmaken. Zeer lang is gedacht dat dat niet zo was, al waren er van diverse kanten aanwijzingen dat het wel eens anders zou kunnen zijn. De discussie is leuk geweest. Het lijkt nu wel onomstotelijk dat hersens ook gedurende ons leven nieuwe cellen aanmaken, zij het in een klein deel van onze hersenen, zo heeft Kirsty Spalding van het Zweedse Karolinska-instituut gevonden. Die celverversing komt met name voor in de hypocampus.
Wat heeft die atoombom daar nu mee te maken? Simpel. Een atoombom verspreidt straling, onder meer, in de vorm van deeltjes zoals de instabiele koolstofisotoop C-14. Omdat cellen (ook) koolstof uit de atmosfeer integreren in hun DNA is te bepalen of er sedert de geboorte nieuwe hersencellen worden aangemaakt. In de jaren ’50 en ’60 zijn veel bovengrondse kernproeven gehouden, tot die abrupt in 1963 stopten. In die periode moeten cellen dus een hogere dosis C14 bevatten dan in de jaren ervoor of erna en dat geldt dus ook voor nieuw aangemaakte cellen.
Dat hersenen ook tijdens de volwassenheid nieuwe cellen produceren was al in 1998 ontdekt (ook in Zweden), maar de onderzoeksmethode bleek te riskant en die proef is nooit meer herhaald. De uitslagen van deze proeven zijn daardoor nooit bevestigd. Vandaar dat de discussie bleef. Wel bleek uit dierstudies dat in het gebied van de hypocampus, verantwoordelijk voor geheugen en voor leren, zich nieuwe cellen vormden tijdens het leven van de dieren.
Spalding en haar medewerkers hebben lang gesleuteld aan de ouderdomsbepalingsmethode aan de hand van het C14-gehalte. Die methode werd gebruikt voor het bepalen van de ouderdom in forensisch onderzoek en voor het bepalen van, bijvoorbeeld, de omzettingsgraad van vetcellen, maar voor het bepalen van de leeftijd van hersencellen was de methode te onnauwkeurig. Spalding is vijf jaar bezig geweest om een methode te ontwikkelen de ruwweg 20 miljoen neuronen van de gyrys dentatus (oftewel getande winding; onderdeel van de hypocampus) te isoleren van de hypocampus-cellen en die te ontdoen van hun DNA. De volgende vijf jaar besteedde ze aan het ontwikkelen van manieren om het gewonnen materiaal  te prepareren en aan het bepalen van het C14-gehalte met behulp van deeltjesversnellers.
Na al die soms wat frustrerende voorarbeid werd besloten in het diepe te springen met de hersens van 55 overledenen (die daarvoor toestemming hadden gegeven). De extractie van het DNA gebeurde in Zweden. Het C14-gehalte werd bepaald door het Lawrence Livermore-instituut in de VS. Op basis van een wiskundig model berekende Spalding vervolgens aan de hand van de meetresultaten de vernieuwingsgraad van de hersencellen. Zij kwam tot de conclusie dat eenderde van de hypocampus-cellen regelmatig wordt ververst: gemiddeld 1400 nieuwe cellen per dag.
De Duitse neurowetenschapper Gerd Kempermann stelt dat de uitkomst van Spaldings onderzoek een spectaculaire bevestiging is van de proefneming in 1998. “Het lijkt er op of hiermee de zaak is beslist”, zegt hij in Science.
Kempermann stelt dat zijn en andere onderzoeken bij muizen doen vermoeden dat nieuwe hersencellen een bepaalde functie hebben. Te denken valt aan het onderscheid maken tussen twee zaken in eenzelfde categorie of het vergelijken van nieuw geleerde dingen met reeds opgeslagen kennis. Andersom is het echter ook heel goed mogelijk dat het vernieuwen van hersencellen helemaal niet zo belangrijk is. De overlevingskans van mensen wordt niet zo zeer bepaald door de hoeveelheid nieuw aangemaakte cellen, maar juist door het vermogen oude hersencellen ‘geladen’ met kostbare ervaring levenslang te bewaren, is dan de redenering. In vergelijking met vissen, reptielen en vogels hebben mensen maar een zeer beperkt vermogen nieuwe hersencellen aan te maken en dan nog in een klein gebied. Het zou eerder de vraag zijn waarom de mens dat, beperkte, verversingsvermogen nog steeds heeft.

Bron: Science

Is wifi slecht voor tuinkers?

Geplaatst op door
Beantwoorden

Tuinkerszaadjes ontkiemen niet in de buurt van wifi-routers Vijf meisjes van groep negen van een basisschool in het Deense Hjallerup (Noord-Jutland) hebben via een simpele proef aannemelijk gemaakt dat elektromagnetische straling van wifi-routers negatief effect heeft op de groei van planten. Eigenlijk wilden ze onderzoeken of het mogelijk is dat de straling van mobiele telefoons effect heeft op hun concentratievermogen. Ook zou die straling verantwoordelijk kunnen zijn voor hun slaapproblemen. De meisjes hadden geen mogelijkheid dat uit te zoeken en verzonnen toen de proef met de routers (twee, omdat ze dachten dat die evenveel straling afleveren als een mobieltje) en tuinkerszaad. Ze maakten 12 schaaltjes met tuinkerszaad en zetten zes daarvan in een ruimte met de wifi-routers en zes in een ruimte zonder. Na twaalf dagen bleken de ‘wifi-loze’ zaadjes zich ontwikkeld te hebben tot mooie groene kiempjes, terwijl de ‘wifi-zaadjes’ nauwelijks tot niet ontkiemd waren. Verschil in warmte zou het verschil in groei niet kunnen verklaren, omdat, volgens biologielerares Kim Horsevad, de schaaltjes in beide kamers even vochtig werden gehouden, terwijl de temperatuur thermostatisch werd geregeld. Het blijkt dat eerder onderzoek aan de Universiteit Wageningen al het vermoeden heeft doen rijzen dat elektromagnetische straling van routers niet goed is voor planten.
Is wifi schadelijk voor plant en mens?
Het onderzoek van de vijf meisjes heeft internationaal de aandacht getrokken. Prof. Olle Johansson van het Zweedse Karolinska-intituut, die zich bezig houdt met hersenonderzoek, heeft volgens de Amerikaanse tv-zender ABC plannen de proef te herhalen.

Bron: ABC News

Gif detecteren met je slimtel

Geplaatst op door
Beantwoorden

Toxische stoffen meten met je iPodMet een optisch voorzetstuk van € 150 kun je je slimtel (vulgus smartphone) ombouwen tot een spectrometer van € 40 000, waarmee je een breed scala aan stoffen kunt detecteren en meten in welke hoeveelheid die stoffen aanwezig zijn. Die simpele spectrometer is ontwikkeld door studenten van de universiteit van Illinois, die hun werk verrichtten onder de hoede van prof.Brian Cunningham. Met het voorzetstuk en hun slimtel kunnen onderzoekers nu ter plekke milieutests doen, medische diagnostiek bedrijven, de kwaliteit van het grondwater testen of voedsel controleren op giftige bestanddelen. Van de telefoon wordt de camera gebruikt en zijn rekenvermogen. Bij dat veldwerk is het ook handig dat zo’n mobiele telefoon is uitgerust met GPS. Dan kan meteen gearchiveerd worden waar de metingen hebben plaatsgevonden.
Het ‘hart’ van het sensorsysteem is een fotonisch kristal of eigenlijk een microscoopplaatje met fotonische kristallen. Zo’n plaatje is specifiek voor een bepaalde stof. Fotonische kristallen kaatsen licht van een bepaalde golflengte (=kleur) terug en laten de rest door. De verandering van kleur is een maat voor de concentratie van die stof.
Zo’n test duurt maar een paar minuten en zou net zo nauwkeurig zijn als een test in het lab met een ‘volwassen’ spectrometer van € 40 000. Het is de bedoeling de ‘iPodbiosensors’ begin volgend jaar op de markt te brengen. Voorlopig is het biosensorvoorzetstuk alleen nog geschikt voor de iPhone, maar er wordt aan gewerkt die ook op de Android-telefoons van Google te laten werken. Ook zal het scala aan stoffen worden uitgebreid, dat met de foonspectrometer kan worden gemeten.

Bron: ScienceDaily

Kunnen we regenereren als salamanders?

Geplaatst op door
Beantwoorden

Als salamanders of hagedissen onderdelen kwijtraken, waardoor dan ook, dan groeien die weer aan. Dat is een mooie eigenschap en het zou handig zijn als dat bij de mens ook zou gebeuren. Dan zou een mankement aan een wervelkolom, bijvoorbeeld een dwarsleasie, of schade aan de hersens simpelweg weer kunnen worden hersteld. Hoe flikken die beesten dat toch? Uit Australisch onderzoek blijkt dat macrofagen, gespecialiseerde cellen die de ‘rommel’ in het lichaam opruimen, daarin een belangrijke rol spelen. Als deze cellen systematisch werden verwijderd bij salamanders, dan bleken de dieren niet meer in staat tot regeneratie. “Vroeger dachten we dat de macrofagen juist regeneratie tegenhouden, maar dat blijkt dus niet het geval”, zegt onderzoeksleider James Goodwin. “Als de macrofagen niet vroeg in het genezingsproces aanwezig zijn, dan doet regeneratie zich niet voor. Het gaat er nu om uit te vinden hoe macrofagen daar aan bijdragen.” Salamander regenereert littekenloos
Alle dieren, ook mensen (en planten), hebben een zeker ’talent’ voor regeneratie – de huid herstelt zich weer na verwonding, gebroken bot groeit weer aan elkaar – maar dat valt in het niet bij die van salamanders en hagedissen. Het lijkt er op dat een aantal dieren in aanleg die veel rigoureuzere mogelijkheid tot regeneratie nog wel heeft, maar dat die in de meeste gevallen is ‘verschrompeld’ tot wat wond- en botgenezing. “Mogelijk”, zegt Goodwin, “dat we in staat zijn het volume van deze processen weer wat op te schroeven.”

Bron: Eurekalert (foto Monash-universiteit)

Hydrogel maakt hersens doorzichtig

Geplaatst op door
Beantwoorden

In Amerika hebben ze grootse plannen om de raadselen van de hersenen op te lossen en ook Europa wil op dat terrein niet achterblijven. De doelen zijn ambitieus, maar voorlopig weten we eigenlijk nog maar verrekt weinig van dit edele orgaan. Het kost ons zelfs moeite om een goed beeld te krijgen van werkende hersens.
Bij de Stanford-universiteit in Amerika hebben ze volgens de New York Times een techniek ontwikkeld om, dode, hersens doorzichtig te maken met een hydrogel. De onderzoekers noemen hun techniek Clarity, helderheid. Met behulp van die truc kan de hele fijne structuur tot op celniveau worden bekeken, zonder de hersens aan stukken te hoeven snijden.
Hersens zijn normaal niet doorzichtig. Dat komt door de in de hersens aanwezige lipiden, vetachtige stoffen. Nu zou je die lipiden kunnen verwijderen, maar dan valt het hele boeltje uit elkaar: lipiden maken ook deel uit van de celmembranen. Vandaar dat de onderzoekers een truc hebben gebracht: hydrogels erin, voor het bewaren van de structuur, en de lipiden er vervolgens uit. Het resultaat (zie filmpje): een fraai doorzichtig stel hersens (in dit geval muizenhersens).
Kwanghun Chung, hoofdauteur van het artikel dat over Clarity in Nature verschijnt, wil in een nieuw op te richten lab de techniek verfijnen. De techniek werkt overigens niet alleen bij hersens. Ook het hart, de lever en de longen is met deze techniek doorzichtig te maken.

Nagekomen: Ik lees net bij Wire dat een muis microledjes in zijn hersens heeft gekregen om zijn gedrag te beïnvloeden. Dat vind ik nou vooruitgang…

Bron: New York Times/Stanford-universiteit