Via het CRISPR-afweersysteem kun je bacteriën zo ver krijgen dat ze een paar van hun eigen genen uitzetten. Heel handig als je de functie van die genen wilt achterhalen, denken onderzoekers van North Carolina State University.

Dat CRISPR-systeem zit standaard in bacteriën als E.coli, die het gebruiken om het DNA van bacteriofagen en andere virussen te lijf te gaan. Het maakt korte stukken ‘CRISPR-RNA’ aan die zich hechten aan specifieke DNA-sequenties van de indringer. Zogeheten Cas-eiwitten knippen vervolgens het DNA ter plekke door, in de hoop dat het natuurlijke DNA-reparatiemechanisme daarna een foutje maakt en de genetische code ter plekke voor eeuwig verpest.

Sinds een paar jaar is CRISPR-Cas mateloos populair in genetische labs, als gereedschapje om DNA van hogere diersoorten en zelfs mensen te editen. Maar het gebruik in E.coli zélf is nieuw.

Het idee, dat onlangs werd beschreven in Nucleic Acids Research, is om eerst het bacteriële gen stil te leggen dat codeert voor Cas3, het Cas-eiwit dat bij één van de belangrijkste CRISPR-Cas-systemen het eigenlijke knipwerk doet. Vervolgens breng je synthetisch DNA in, verpakt in een zogeheten plasmide, dat de bacterie aanzet tot het maken van CRISPR-RNA dat precies past op het gedeelte van zijn eigen DNA dat je wilt uitschakelen.

Omdat er geen Cas3 meer wordt aangemaakt, wordt het bacteriële DNA vervolgens wel onleesbaar gemaakt (er zit immers een stuk CRISPR-RNA op vast!) maar niet verknipt. Je kunt de ingreep dan ook gewoon weer terugdraaien door de aanmaak van CRISPR-RNA te onderdrukken en te wachten op de natuurlijke degradatie van het reeds gevormde RNA.

De auteurs hebben het al gedemonstreerd door een aantal genen uit te zetten die met het suikermetabolisme te maken hebben. Zoals verwacht konden ze op die manier instellen welke suikers de bacterie bij voorkeur consumeerde.

Ze denken zo bijvoorbeeld ook te kunnen achterhalen welke genen verantwoordelijk zijn voor resistentie tegen antibiotica.

bron: NC State University