CRISPR-Cas9

Die

CRISPR-CAS9

Methode (Genschere)

Inhaltsverzeichnis

1. Definition

2. Was wird benötigt ?

3. Was passiert ?

4. Reperatur

5. Vor- und Nachteile

6. Anwendungsgebiete

7. Quellen

Definition

Clustered gruppierteRegulary regelmäßig interspaced geteilte short kurze palindromic palindromische repeats Sequenzen CRISPR -> bestimmte Gensequenzen in Bakterien CAS9 -> Protein

-> natürlicher Abwehrmechanismus - zerschneidet DNA eindringlicher Viren und macht dieser damit unschädllich - CAS9 kann DNA an beliebiger Stelle zerschneiden - somit lassen sich Gene verändern, entfernen und neu einfügn

Ursprung

- CAS9 ist das "Immunsystem" der Bakterien gegen feindliche Viren- Forscher entdeckten 2012, dass dieser Menchanismus in jedem Organismus funktioniert

Was wird benötigt?

· PAM (proto-spacer adjacent motif) Basensequenz auf zwei Guanin- und einer beliebigen Base

· CAS9- Protein/Enzym

· gRNA (guideRNA)- besteht aus crRNA und tacrRNA

· DNA, die verändert werden soll

Was passiert ?

- CRISPR und spacer Sequenzen werden in RNA übersetzt -> von Schneideprotein in Form gebracht- crRNA verbindet sich mit tacrRNA zu gRNA - gRNA enthält Komplementärbasen der DNA an der Stelle an der geschnitten werden soll - guideRNA führt CAS9 zu Schnittstelle - PAM liegt neben Schnittstelle -> ermöglicht CAS9 Bindung an DNA - DNA entspiralisiert sich - CAS9 schneidet beide Stränge an selben Stelle

Reparatur

zelleigener Reperaturmechanismus

homolog: Zelle bekommt Vorlage die sie in Bruchstelle einsetzt-> Manipulation/Veränderung

nicht homolog: zerbrochene Stränge fehlerhaft zusammengefügt -> Inaktivierung des Gens

Vorteile

Nachteile

1. Möglichkeit zur Heilung von Krankheiten

1. schneiden funktionier nur bei sich teilenden Zellen-> nicht bei bspw. Nervenzellen

2. geringe Kosten

2. trotz hoher Präzision sind Fehler möglich

VS

3. Veränderung am lebenden Organismus möglich

3. Je kürzer die Erkennungssequenz, desto höher das Risiko, das CAS9 an mehreren Stellen schneidet (ungewollt)

4. großes Potenzial zur Optimierung des menschlichen Lebens und Ökosystem

Anwendungsgebiete

- Natürliches Vorkommen in Bakterien - Gentechnisches Werkzeug in Laboren - 2016 erstmalige Anwendung bei Menschen - frühzeitige Krebserkennung - Pflanzenschutz und Ertragssteigerung

Quellen

https://www.pflanzenforschung.de/de/pflanzenwissen/lexikon-a-z/crisprcas-system-10140

· https://www.planet-wissen.de/natur/forschung/gentechnik/genschere-crispr-100.html

https://studyflix.de/biologie/crispr-2911

Danke fürs Zuhören