CRISPR/Cas-Methode

D CRISPR/Cas-Methodä (vo änglisch Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats – gruppierti churzi palindromischi Wiederholigä mit regelmäßigä Abständ und CRISPR-associated – CRISPR-assoziirti Protein) isch ä molekularbiologischi Methodä, zum DNA zielt z schniidä und z verändäre (Genome Editing). Gen chönnd mit äm CRISPR/Cas-System ihgfüegt, entfernt odr uusgschalte werdä, au Nukleotid i äme Gen chönnd gändert wörde.^[1] Uufgrund vo de einfache Duräfüerig, dä Skalierbarcheit hiisichtlich dä unterschiedlichä Zielsequänze und dä gringä Chostä wird d CRISPR/Cas-Method immer meh i dä Forschig iigsetzt. Gliichziitig gits bim aktuellä Forschigsstand no Problem bi dä Spezifität dur off-target-Effäkt, also Uuswirchige am Genom usserhalb vo dä Schnittstell.

D wüssäschaftlich Grundlag zur Entwicklig vo dä CRISPR/Cas-Methodä isch dur d Entdeckig und Erforschig vo dä CRISPR-Sequenzä und em dodemit verbundäne CRISPR/Cas-System im Immunsystem vo verschiedenä Bakteriä und Archaea gleit. Di erst wüssäschaftlich Dokumentation zur Entwicklig und äm Ihsatz vo dä Methodä isch 2012 dur ä Arbeitsgruppä um dä Emmanuelle Charpentier und d Jennifer Doudna veröffentlicht wordä. Di wüssäschaftlich Fachziitschrift Science hät d CRISPR-Methodä zum Breakthrough of the Year 2015 erchlärt.^[2] Für ihri Arbeitä a dä CRISPR/Cas-Methodä sind die beide WüssäschaftlerInnä mit em Nobelpriis für Chemie 2020 uuszeichnät worde.

Prinzip

D CRISPR/Cas-Methodä basiert uf äme adaptivä antiviralä Abwehrmechanismus vo Bakteriä, em CRISPR.^[3] Sie wird als Methodä benutzt, zum DNA a äre bestimmbarä DNA-Sequenz z schniidä. So chönnd biispielswiis dur zwei Schnitt DNA-Sequenzä entfärnt – oder es cha im Ahschluss a ein Schnitt ä anderi DNA-Squenz a dä Schnittstell ihgfüegt wärde.

S DNA-schniidendi Enzym Cas (vo änglisch CRISPR-associated‚ CRISPR-assoziiert‘) bindät e bestimmti RNA-Sequänz. Uf derä RNA-Sequänz folgt e wiiteri RNA-Sequänz, wo per Basepaarig a ä DNA mit komplementärer Sequänz binde cha. D RNA diänt dodebi als Brugg zwüsche Cas und dä z schniidende DNA. D Verchettig vom Enzym Cas, dä RNA und dä DNA bringt s DNA-Schniidendi Enzym Cas i rümlichi Nöchi vo de bundenä DNA brocht, Denoch tuets Enzym die (indiräkt bundni) DNA schniiä. Im Sonderfall vonäre Iihfüegig vo DNA i dä Schnittstell wird ä wiiteri DNA hinzuägeh, wo a ihrä beide ànde jewiils überlappendi Sequänze für jedes vo beidä Endä vo dä Schnittstell uufwiist. Diä ihzfüegendi DNA wird dur diä zelleigni DNA-Reparatur mit dä Endä vo dä Schnittstell verbundä. Bi dä Variante vom System (Prime Editing) isch kei ihzfüegendi DNA für e Iihfüegig nötig, wil die ihzfüegendi Sequenz dur ä RNA-Verlängerig codiert wird.

Siehe auch

Agrogentechnik

Literatur

Marlene Belfort, Richard P. Bonocora: Homing endonucleases: from genetic anomalies to programmable genomic clippers. In: Methods in Molecular Biology. Band 1123, 2014, S. 1–26, doi:10.1007/978-1-62703-968-0_1, PMID 24510256, PMC 4436680 (freie Volltext).
Jim Kozubek: Modern Prometheus. Cambridge University Press, 2016, ISBN 978-1-316-78098-5.
Jennifer A. Doudna, Samuel H. Sternberg: Eingriff in die Evolution: Die Macht der CRISPR-Technologie und die Frage, wie wir sie nutzen wollen. Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 2018, ISBN 3-662-57444-6.

Weblinks

Peter Kreysler: Schöpfung mit der Genschere – Die DNA-Revolution. Deutschlandfunk Das Feature, 5. Dezember 2017,
Genomchirurgie CRISPR. Leopoldina.
Gen-editing mit CRISPR/Cas9: Animation zum Prinzip der Methode auf dem Youtube-Kanal der Max-Planck-Gesellschaft, 10. Februar 2016, mit englischen Untertiteln
Heidi Ledford: Werkzeug der Genmanipulation – Gentechnik: CRISPR verändert alles. spektrum.de, 24. Juni 2015.
Daniela Albat: Crispr-Babys: Fataler Eingriff? wissenschaft.de, 3. Juni 2019.

Fuessnote

↑ H. Ochiai: Single-Base Pair Genome Editing in Human Cells by Using Site-Specific Endonucleases. In: International journal of molecular sciences. Band 16, Nummer 9, 2015, S. 21128–21137, doi:10.3390/ijms160921128, PMID 26404258, PMC 4613245 (freie Volltext) (Review).
↑ H. Ochiai: Single-Base Pair Genome Editing in Human Cells by Using Site-Specific Endonucleases. In: International journal of molecular sciences. Band 16, Nummer 9, 2015, S. 21128–21137, doi:10.3390/ijms160921128, PMID 26404258, PMC 4613245 (freie Volltext) (Review).
↑ H. Ochiai: Single-Base Pair Genome Editing in Human Cells by Using Site-Specific Endonucleases. In: International journal of molecular sciences. Band 16, Nummer 9, 2015, S. 21128–21137, doi:10.3390/ijms160921128, PMID 26404258, PMC 4613245 (freie Volltext) (Review).

Dä Artikel basiert uff ere fräie Übersetzig vu dere Version vum Artikel „CRISPR/Cas-Methode“ vu de tüütsche Wikipedia. E Liste vu de Autore un Versione isch do z finde.

[1] H. Ochiai: Single-Base Pair Genome Editing in Human Cells by Using Site-Specific Endonucleases. In: International journal of molecular sciences. Band 16, Nummer 9, 2015, S. 21128–21137, doi:10.3390/ijms160921128, PMID 26404258, PMC 4613245 (freie Volltext) (Review).

[2] H. Ochiai: Single-Base Pair Genome Editing in Human Cells by Using Site-Specific Endonucleases. In: International journal of molecular sciences. Band 16, Nummer 9, 2015, S. 21128–21137, doi:10.3390/ijms160921128, PMID 26404258, PMC 4613245 (freie Volltext) (Review).

[3] H. Ochiai: Single-Base Pair Genome Editing in Human Cells by Using Site-Specific Endonucleases. In: International journal of molecular sciences. Band 16, Nummer 9, 2015, S. 21128–21137, doi:10.3390/ijms160921128, PMID 26404258, PMC 4613245 (freie Volltext) (Review).

[1]

[2]

[3]