DIY Bio: Open PCR

Author
Lucas Evers

Op vrijdag 25 mei 2012 vond de vierde DIY Bio in de Waag plaats. Na drie succesvolle en goed bezochte afleveringen die behoorlijk wat pers trokken, was dit een aflevering waarin behalve gepraat eindelijk ook gewerkt werd. Het zal aan het weer gelegen hebben, de opkomst was gering, maar het resultaat was dat er aan twee machines kon worden gewerkt. Niet alleen de ‘Open PCR' van Jankowski en Perfetto, maar ook een nieuwere generatie PCR – de Amplino – van Jelmer Cnossen, Wouter Bruins en Pieter van Boheemen werd gebouwd. Een PCR (wat staat voor 'polymerase chain reaction') is apparaat waarmee je zelf DNA kan repliceren.

DIY Bio in de Waag

Verschil met de Open PCR is dat de Amplino voor de kettingreactie die het DNA in de machine ondergaat niet voortdurend opwarmt en afkoelt, maar het schepje met het DNA telkens verplaatst naar een warmer of koeler element waarmee hetzelfde op een efficiëntere wijze wordt bereikt. Een ander verschil is dat de Amplino nog niet helemaal af is: Jelmer was kort na de start van de bijeenkomst uitsluitend nog bij de lasercutter van het Fablab te vinden, waar de behuizing werd gepimpt.

Tijdens het beurtelings assembleren van de Open PCR werd er gesproken over allerlei mogelijke koersen van de Nederlandse DIY Bio node.

Do-it-yourself biology kan een belangrijk educatief middel zijn om mensen bewuster te maken van en kennis laten maken met biologie en life sciences. DIY Bio kan ook – voor diegenen die zich er terdege in verdiepen – leiden tot projecten met een idealistisch karakter, zoals de Open PCR, of bijvoorbeeld het feit dat Marc Dusseiller (Hackteria) onlangs bedankte voor een conferentie over citizen science, om in Kenya een workshop over low-cost diagnostics bij te wonen. Kan de benadering van Biokunst een rol spelen ten aanzien van DIY Bio? Dat was een vraag die naar voren kwam tijdens de presentatie van David Louwrier, die momenteel promoveert binnen het BioSolar Cells programma en onderzoek doet naar de rol van kunst bij de maatschappelijke dialoog over de technologische inpact van het onderzoek naar de massale productie van biomassa.

Zinc fingering

Louwrier vertelde over zinc fingering. Zinc fingers zijn eiwitten met een stabiliserend zink atoom die vanwege een DNA bindend motief op specifieke sequenties kan binden. Door activerende of onderdrukkende groepen aan een zinc finger te binden, ontstaat een transcriptie factor die op iedere gewenste plek op het DNA genen aan of uit kan zetten. In Leiden wordt met deze techniek onderzoek gedaan naar de mate waarin fotosynthese beïnvloed kan worden in een heel algemeen voorkomende plant: de zandraket (Arabidopsis thaliana).

De kunstmatige transcriptie factoren binden op honderden plekken in het plantengenoom tegelijkertijd, wat interessante mogelijkheden geeft maar de analyse behoorlijk bemoeilijkt.

Louwrier werkt in een soortgelijk, parallel experiment in het lab met kunstenaar Adam Zaretsky. Zaretsky richt zijn interpretatie van het experiment zo in dat er verschillende zinc fingers tot expressie komen per plant, waarmee er zowel genen geactiveerd als onderdrukt worden. Zijn bedoeling is daarmee een commentaar te geven op het reductionistische aspect van wetenschap (bovendien acht hij de plant die eruit voortkomt daarmee 'bi-polair', verwijzend naar het feit dat planten misschien ook een gevoelsleven hebben). Het commentaar op het reductionistisch aspect van wetenschap komt me overbodig voor sinds ik weet dat ook het oorspronkelijke experiment werkt in een bijna onafzienbare context van chaos en er geluk nodig in om tot resultaat te komen: het lijkt op wetenschap waar met een schot hagel een mug dient te worden geraakt. Tenzij ook daarvoor in dit geval een technologische oplossing kan worden bedacht.

Afgeleid van de Open PCR die we toch wel snel aan de praat zouden krijgen gingen er ideeën over tafel over wat er biologisch kan worden ge-doe-het-zelfd. Tests met betrekking tot het proeven of niet proeven van bitterheid (zoals bij spruitjes volgens de mensen van Biocurious, vaderschap, HIV-immuniteit, kleurenblindheid.

Voor alle tests zijn primers nodig en daarvoor werd en cursus primer design voorgesteld (primers zijn stukjes DNA die bepalen welk DNA fragment wordt vermenigvuldigd). De PCR kan ook nog worden ingezet om zoiets als potgrond te onderzoeken op antibiotica producerende micro-organismen. 

Verder praten over het onderzoek van Louwrier – en intussen verder om beurten stukjes van de Open PCR assemblerend - werd ook gesproken over experimenten met fotosynthese of andere energetische eigenschappen van planten of het bouwen van bioreactoren voor algen en het winnen van olie uit de oogst ervan. Keuze genoeg aan voornemens dus. Aan jou om samen eraan te komen doe-het-zelven, ter lering, vermaak en verandering!

Aan het einde was de Open PCR in elk geval klaar en de display gaf aan dat het verrassend kleine apparaatje klaar was voor gebruik: hello world.

Over de auteur