Straight to content

Een kleurverandering in een celvrij systeem

Hoe werkt die vitaminetest precies? Een veelgestelde vraag aan ons team van de media, onze ouders, leden van de sportschool, van wie niet eigenlijk. Het is belangrijk om uit te leggen hoe onze test werkt en feedback te ontvangen over ons ontwerp, zodat onze test zo gebruiksvriendelijk mogelijk wordt. Daarom geeft deze blog een inkijkje in de technische details van onze test.

In onze vorige blog vertelden wij over onze vitaminetest die onzichtbare honger zichtbaar maakt. De kleur van de teststrip verandert van rood naar geel, waardoor een vitaminetekort zichtbaar wordt. Deze kleurverandering moet optreden zodra een aptameer (een gevouwen RNA molecuul ) een vitamine vastgrijpt.

Onze eerste stap is een aptameer vinden die alleen onze vitamine van interesse vastgrijpt, bijvoorbeeld vitamine B12. Wij voerden een evolutie-experiment uit om zo’n aptameer te vinden. Dit evolutie-experiment selecteert de aptameren die het sterkst binden in de aanwezigheid van een vitamine en niet binden in de afwezigheid van een vitamine. In het lab voerden drie van onze menselijke robots maar liefst 63 rondes aan evolutie uit. De resultaten worden nu verwerkt. Binnenkort zullen we zien hoeveel geschikte aptameren wij hebben gevonden.

Twee studenten in witte jassen in het laboratorium met pipetten in hun handen
Experimenten uitvoeren in ons iGEM laboratoriumCopyright, iGEM team Delft, eigen foto

De aptameren zijn echter nog maar het begin van de puzzel. Op het moment dat de test een vitaminetekort meet, moet er een kleurverandering optreden. Als de aptameer geen vitamine kan vastgrijpen, wordt hij onstabiel. De aptameer breekt. Daardoor komt er een stuk bloot te liggen waar andere eiwitten aan kunnen binden. Een klein eiwitfabriekje bindt aan de breukplaats op het aptameer en produceert eiwitten (zie de afbeelding hieronder). Die zetten een rood substraat om in een geel product. Hoe meer eiwit er wordt gevormd, hoe geler de test wordt. Dat duidt op een vitaminetekort.

Een afbeelding van een instabiele aptameer, die leidt tot eiwitproductie, en een stabiele aptameer, die niet leidt tot eiwitproductie"
Een onstabiel aptameer zonder vitamine leidt tot eiwitproductie (translatie), terwijl een aptameer gebonden aan een vitamine geen eiwit oplevert. Copyright, iGEM team Delft, eigen afbeelding

Voor het maken van eiwitten zijn onder andere eiwitfabriekjes nodig die normaal alleen voorkomen in cellen. Daarom werken onderzoekers vaak met genetisch gemodificeerde organismen, maar dat hoeft niet meer. Wij werken dit jaar met een zogenaamd celvrij systeem voor het maken van eiwitten.

Celvrije systemen bestaan uit onderdelen die nodig zijn voor de aflezing van het DNA naar RNA en omzetting van RNA naar eiwit. Dit doen celvrije systemen zonder dat zij een celkern of celmembraan hebben. In de natuur kunnen zij zich dus niet meer voortplanten. Op het moment zijn we in het laboratorium druk bezig om dit celvrije systeem te integreren met de rest van ons systeem. De eerste resultaten zien er goed uit.

Overzicht waarin wordt uitgebeeld hoe de vitaminetest werkt.
Overzicht van onze test die bestaat uit de aptameerbinding aan een vitamine, die een kleurverandering oplevert in een celvrij systeem. Copyright, iGEM team Delft, eigen afbeelding

Deel dit artikel