CRISPR is de set van moleculaire scharen die de wereld verandert. Het is een enzym dat DNA snijdt, en wetenschappers kwamen er in 2012 achter dat ze het konden gebruiken voor goedkope, effectieve genbewerking: tag gewoon het CRISPR-molecuul met een beetje RNA (een dun stukje genetisch materiaal dat aan DNA blijft kleven) om het te begeleiden , en het kan elk DNA-fragment dat de zwervers willen gebruiken, wegknippen en "herschrijven".
Onderzoekers spelen al jaren met CRISPR, bestrijden HIV, verwijderen genetische ziekten uit de cellen van experimentele menselijke embryo's en vergroten de mogelijkheid van orgaantransplantaties tussen verschillende soorten. Sommige wetenschappers hebben het zelfs serieus over het doen herleven van de lang uitgestorven wollige mammoet met de hulp van CRISPR.
Maar tot nu toe hebben wetenschappers CRISPR niet direct in actie waargenomen. Ze weten dat het werkt, want als CRISPR op sommige cellen wordt gebruikt, produceren die cellen DNA met de aangebrachte bewerkingen. Maar omdat de betrokken moleculen op zo'n kleine schaal bestaan, is het ongelooflijk moeilijk om ze direct in actie te observeren.
Maar 'moeilijk' betekent niet onmogelijk. In een paper dat op 10 november in het tijdschrift Nature Communications werd gepubliceerd, onthulde een team van onderzoekers onder leiding van Mikihiro Shibata van de Kanazawa University en Hiroshi Nishimasu van de University of Tokyo een visuele observatie van CRISPR in actie.
Diezelfde dag deelde Nishimasu een GIF op Twitter die de actie in bijna realtime laat zien.
Het is een beetje moeilijk om te ontleden wat hier aan de hand is, maar de pijlen die de onderzoekers hebben toegevoegd, helpen. Die lange koffiebruine lijnen? Dat zijn DNA-strengen. De zon-gele klodder? Dat is het CRISPR-Cas9-enzym, kortweg CRISPR genoemd, en de klodder van leidend RNA. De paarse pijlen wijzen naar de plek op de streng waar CRISPR in bijt, en het tweede stuk DNA, aangegeven door de grijze pijl, scheidt zich nadat CRISPR klaar is met kauwen. Het hele proces, dat wordt versneld in de GIF, duurt ongeveer 30 seconden.
De onderzoekers maakten de video met behulp van een techniek die bekend staat als atoomkrachtmicroscopie. In een blogpost voor de Nano Research Group van het Georgia Institute of Technology legde onderzoeker Wenjie Mai, die niet betrokken was bij de nieuwe paper, uit dat atoomkrachtmicroscopie inhoudt dat je een onderwerp keer op keer, punt voor punt, heel snel tikt, met een ongelooflijk scherpe naald en het registreren van de kracht die de naald tegenkomt. Het stelt onderzoekers in staat om ruwe - maar extreem scherpe, in nanoschaal termen - afbeeldingen en video's van het getroffen gebied te bouwen.
Deze video onthult voor het eerst een directe waarneming van het gedrag van CRISPR, precies zoals onderzoekers al lang vermoedden. De Atlantische Oceaan meldde gisteren (13 november) dat toen de onderzoekers hun video lieten zien tijdens een conferentie in Big Sky, Montana, het publiek vol doorgewinterde CRISPR-gebruikers naar adem hapte.
