Meine Merkliste
my.bionity.com  
Login  

Feinabstimmung der Genschere CRISPR

04.12.2018

Die Einführung des Tools zur Genbearbeitung, der sogenannten Genschere CRISPR, im Jahr 2007 war eine Revolution in der Medizin und Zellbiologie. Aber obwohl die Perspektiven groß sind, wurde die Einführung von CRISPR von einer Debatte begleitet, die sich insbesondere auf ethische Fragen und den Grad der Genauigkeit und Nebenwirkungen der Technologie konzentrierte.

Forscher des Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research haben jedoch beschrieben, wie eine der CRISPR-Technologien, die sogenannte Cas12a, funktioniert - bis auf die molekulare Ebene. Dadurch ist es möglich, den Prozess der Gen-Editierung so zu verfeinern, dass nur die gewünschten Effekte erzielt werden.

Wenn wir CRISPR mit einem Automotor vergleichen, haben wir eine vollständige 3D-Karte des Motors erstellt und so ein Verständnis dafür gewonnen, wie er funktioniert. Dieses Wissen wird es uns ermöglichen, den CRISPR-Motor zu verfeinern und auf verschiedene Weise funktionieren zu lassen - sowohl als Formel-1-Rennfahrer als auch als Geländewagen", sagt Professor Guillermo Montoya vom Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research.

Molekularer Film

Die Forscher haben die Technologie mit einem so genannten Kryoelektronenmikroskop abgebildet. Die kürzlich eingeweihte CryoEM-Anlage an der Universität Kopenhagen hat den neuesten Stand der Technik erreicht, so dass die Forscher die verschiedenen Formen des Moleküls fotografieren können, wenn CRISPR-Cas12a den DNA-Strang zerschneidet.

Sie kombinierten es mit einer fluoreszierenden Mikroskopietechnik namens "single molecule FRET", die die Bewegungen der Moleküle und die Abfolge der Ereignisse für jedes einzelne Protein direkt beobachtet.

Diese Abfolge der Ereignisse zeigte den Forschern unter anderem, dass drei "Stücke" der CRISPR-Tools ihre Form ändern müssen, damit die DNA richtig geschnitten werden kann.

Unsere neue Studie zeigt die genaue Reihe von Ereignissen im Genom, die zur Genaufbereitung führen. Diese drei "Stücke", die sich ändern, funktionieren wie Sicherheitskontrollen am Flughafen. Sie müssen alle Kontrollen abschließen und zwar in der richtigen Reihenfolge", sagt Professor Nikos Hatzakis vom Fachbereich Chemie und vom Nano-Science-Center.

Nach Ansicht der Forscher können ihre neuen Erkenntnisse erklären, warum die CRISPR-Technologie Nebenwirkungen auf das Genom haben kann. Nach dem Schneiden des DNA-Strangs bleiben die drei "Sicherheitschecks" offen.

Dies kann dazu führen, dass der Prozess länger dauert als gewünscht, da die Maschinerie hinter der Gentechnik weiterläuft und genetische Veränderungen verursachen kann.

Jetzt erwarten die Forscher jedoch, dass ihr neues Wissen dem ein Ende setzt. Sie glauben, dass es genutzt werden kann, um die Gen-Editing-Technologie sofort zu verfeinern.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
  • Förster-Resonanzene…
  • CRISPR/Cas12a
Mehr über University of Copenhagen
  • News

    Seltene Erden gegen Produktpiraterie

    Forscher der Universität Kopenhagen haben das weltweit sicherste Kennzeichnungssystem für die Bekämpfung von Raubkopien entwickelt, darunter gefälschte Arzneimittel, Lebensmittel, Designartikel und Kunstwerke. Das System könnte in einem Jahr auf dem Markt sein, und da die Markierungen zufäl ... mehr

    Ausrede für Naschkatzen: «Da ist mein FGF21 dran schuld»

    (dpa) Wer künftig eine Erklärung für seinen unbändigen Drang nach Schokolade und anderen Süßigkeiten sucht, hat einen neuen Kandidaten: die Leber, genauer das von dem Organ gebildete Hormon FGF21 (Fibroblasten-Wachstumsfaktor 21). Besondere Varianten des dafür zuständigen Gens finden sich d ... mehr

    Bestimmte Schmerzmittel erhöhen Risiko für Herzstillstand

    (dpa) Die Einnahme bestimmter Schmerzmittel erhöht das Risiko für einen Herzstillstand, warnen dänische Forscher. Sie zeigten in einer Studie, dass häufig verwendete schmerzlindernde Arzneistoffe wie Ibuprofen und Diclofenac in Einzelfällen schwere Nebenwirkungen auf das Herz-Kreislauf-Syst ... mehr

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.