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"Springende Gene" dank CRISPR-Verbesserung direkt in die DNA eingefügt


CRISPR, eine Familie von DNA-Sequenzen, die in letzter Zeit das Gebiet der Biologie übernommen haben, ist möglicherweise noch erstaunlicher geworden.

DNA-Stücke könnten in einer neuen Version der als "springende Gene" bekannten Methode in Genome eingefügt werden.

Die Genetikerin Helen O'Neill vom University College London sagt: "Es befindet sich noch in der experimentellen Phase, aber es ist ziemlich aufregend."

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Was macht CRISPR?

CRISPR ist eine der aktuellen Methoden zur Bearbeitung des Genoms. Es ist eine schnellere, billigere und genauere Möglichkeit, Gene zu bearbeiten. Derzeit hat CRISPR die Mission, genetisches Material zu "finden und zu löschen", während Biologen es vorziehen würden, "zu finden und zu ersetzen".

Die Funktionsweise besteht darin, bestimmte DNA-Abschnitte zu schneiden, RNA zu erzeugen und Enzyme wie Cas9 zur Bindung der RNA zu verwenden, was dann zu Deletionen oder Schnitten in der DNA an einem bestimmten Ort führen kann und normalerweise die Zielgene deaktiviert.

Diese Arbeitsweise ist äußerst nützlich, da eine Reihe von Krankheiten auf diese Weise behandelt werden könnten. Zum Beispiel bei der Senkung des Cholesterinspiegels oder bei Einzelgenstörungen.

Es gibt jedoch andere Fälle, in denen es vorteilhafter wäre, die fehlerhaften Gene zu reparieren, anstatt sie vollständig zu löschen. Im Moment ist dies meistens möglich, indem dem CRISPR ein korrigiertes Gen hinzugefügt wird.

Dies funktioniert jedoch immer noch nicht für viele Zelltypen und hat nur eine Erfolgsquote von 20 Prozent.

"Suchen und Ersetzen"

Feng Zhang vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist einer von vielen, die an der Verbesserung des "Find and Replace" -Systems arbeiten. Feng hat einen neuartigen Ansatz entwickelt, der auf Trasposons basiert, einem anderen Namen für springende Gene.

Diese Gene kopieren und replizieren sich unter Verwendung von Transposaseenzymen von einem Abschnitt des Genoms zu einem anderen.

Tatsächlich besteht mehr als die Hälfte unseres Genoms aus inzwischen nicht mehr existierenden Sprunggenen. Diese Transposaseenzyme fügen springende Gene in spezifische Sequenzen ein.

Was Fengs Team mit einer beeindruckenden Erfolgsrate von 80 Prozent gezeigt hat, ist, dass DNA mit mehreren tausend Buchstaben Länge jetzt unter Verwendung von Cas12k-Protein- und Tn-7-Sprunggenen in bestimmte Bereiche im Genom von E. coli eingefügt werden kann Bakterium.

"Insgesamt sind die in diesem Artikel gezeigten Ergebnisse bemerkenswert", sagt Gaeten Burgio von der Australian National University, der CRISPR-Systeme untersucht. Diese Methode muss jedoch noch erfolgreich an tierischen und pflanzlichen Zellen angewendet werden.

Wenn dieses CRISPR-System in komplexen Zellen ordnungsgemäß funktioniert, handelt es sich eher um eine "Suchen und Hinzufügen" -Funktion als um eine "Suchen und Ersetzen" -Funktion.

Es wäre eine starke Ergänzung für alles, von regelmäßiger Forschung bis zur Behandlung von Krankheiten.


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