Het DNA is de belangrijkste drager van erfelijk materiaal. Het bepaalt hoe wij eruitzien, hoe onze biologische processen verlopen, maar ook de vatbaarheid voor bepaalde ziekten kan uit het DNA worden afgeleid. De genetische code is voor elk individu uniek, waardoor we als soortgenoten toch van elkaar verschillen. Het in kaart brengen van de genetische variatie en de mogelijke effecten die daarbij horen is belangrijk. Dit geldt zeker voor specifieke stukken van het DNA die coderen voor componenten van ons afweersysteem.
De code kraken is echter niet simpel. Jarenlang hebben wetenschappers over de hele wereld samengewerkt om het menselijk genoom in kaart te brengen. De technieken die in deze studies werden gebruikt karakteriseerden kleine fragmenten van het DNA die als een puzzel uiteindelijk een geheel vormen. In het menselijk genoom werden circa 30.000 afgebakende stukjes DNA gevonden, de zogenoemde genen, welke coderen voor eiwitten in het lichaam. Echter met deze technieken bleven complexe regio’s in het genoom, waarin stukken van het DNA erg gelijk zijn aan elkaar, vaak onopgelost.
Voortgang van de techniek
In het afgelopen decennium zijn de technieken om DNA te ontrafelen revolutionair veranderd. Hierdoor kunnen nu zeer lange DNA-fragmenten, die soms 150 tot 200 keer langer zijn dan voorheen, in een keer worden ontrafeld. Met deze grotere stukken is de puzzel eenvoudiger te maken en kunnen ook complexe regio’s worden opgelost. Zoals regio’s die coderen voor de MHC en KIR eiwitten, welke een belangrijke rol spelen in ons afweersysteem.
Knippen en puzzelen
Om de vernieuwde ‘ontrafelingstechnieken’ efficiënter te kunnen toepassen, hebben we gebruik gemaakt van een methode die zich specifiek kan richten op de complexe regio’s. Met behulp van Cas9 eiwitten hebben wij heel gericht geknipt op plekken in het DNA waar zich een complexe regio bevindt. Op deze manier ontstaan er geoormerkte DNA-fragmenten die coderen voor de regio die onze interesse heeft. Met een speciale techniek kunnen dan vervolgens vooral deze fragmenten gekarakteriseerd worden en stelt dat ons dus in staat om de moeilijke regio’s in het genoom op te lossen. Deze specifieke en accurate methode voor het ontrafelen van complexe regio’s hebben wij gevalideerd bij het in kaart brengen van de KIR gen regio in zowel mensen als makaken.
Meer weten? Zie hier het artikel waarin we deze nieuwe methode hebben beschreven.