Video: CRISPR-Cas: medicijn van de toekomst? 2024
Onlangs hebben wetenschappers een spannend nieuw instrument gevonden waarmee DNA kan worden ingezet. Het CRISPR systeem heeft niets te maken met het houden van uw groenten fris in de koelkast. Het is het acroniem voor het nieuwste systeem om genomisch DNA in bijna elk dier te manipuleren. Onderzoekers zijn in staat om genen uit te knocken of te elimineren, genuitdrukking te onderdrukken en genen te reguleren om de expressie te vergroten met de CRISPR-technologie.
Het is een zeer flexibele techniek die onderzoekers kunnen gebruiken om de expressie van genen gemakkelijk te veranderen om hun functie beter te begrijpen.
Wat is precies CRISPR?
CRISPR staat voor Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats , een ongelooflijk saaie naam voor een spannende technologie. Waarom de vervelende naam? Het komt omdat, toen ze in de late jaren tachtig in bacteriën werden ontdekt, niemand wist wat de korte strekken van herhaalde DNA gescheiden door willekeurige DNA-sequenties waren. Ze waren maar een beetje vreemd in het genomische DNA van sommige bacteriën.
Het duurde bijna 20 jaar totdat Jennifer Doudna aan de Universiteit van Californië heeft vastgesteld dat deze sequenties overeenkomen met delen van bepaalde virale DNA die de bacteriën besmet hebben. Zoals blijkt, waren de CRISPR sequenties een soort immuunsysteem voor de bacteriën.
Hoe werkt CRISPR?
Doudna en haar medewerker, Emmanuelle Chapentier, creëerden uiteindelijk dat bacteriën die deze korte herhalende DNA-stukken hadden die overeenkomen met het virale DNA, zouden gebruiken om RNA te maken die gebonden was aan het DNA van het invallende virus .
Vervolgens werd een tweede stuk RNA gemaakt uit het willekeurige DNA dat de CRISPR-herhalingen gescheiden heeft gehandeld met een eiwit genaamd Cas9. Dit eiwit zou het virus DNA splitsen en het virus inactiveren.
Onderzoekers realiseerden zich snel dat ze deze mogelijkheid van CRISPR zouden kunnen uitbuiten om specifieke DNA-sequenties uit te breken om genen uit te knocken.
Terwijl er andere technieken zijn, zoals zinkvinger nucleasen en TALENS die kunnen worden gebruikt om specifieke locaties in genomisch DNA te targeten en te knippen, zijn deze benaderingen afhankelijk van omvangrijke eiwitten om de alternaties naar specifieke gebieden in het DNA te richten. Het is moeilijk om op grote schaal grote veranderingen te ontwerpen en uit te voeren met veel genen die deze eerdere benaderingen gebruiken.
Wat maakt CRISPR zo nuttig?
Het CRISPR-systeem vertrouwt alleen op twee korte RNA-fragmenten: één die overeenkomt met het gerichte DNA-gebied en een seconde die bindt aan een eiwit genaamd Cas9. In feite blijkt echter dat beide korte RNA-stukken kunnen worden gecombineerd met een dual-function single-guide RNA-molecuul dat zowel gericht is op een specifieke DNA-sequentie en aan het Cas9-kliepproteïne werft.Dit betekent dat het Cas9-eiwit en een kort stuk RNA dat 85 basen lang is, alles wat nodig is om een DNA bijna overal in het genoom te snijden. Het is relatief eenvoudig om DNA te introduceren om een enkelvoudige RNA en het Cas9-eiwit te produceren, bijna alle cellen die CRISPR in het algemeen toepassen.
Handige targeting is echter niet het enige voordeel van de CRISPR-technologie over andere TALENS en zinkvingeren. Het CRISPR-systeem is ook veel efficiënter dan deze alternatieve benaderingen.
Bijvoorbeeld, een groep bij Harvard heeft vastgesteld dat CRISPR een gerig gen in 51% -79% van de gevallen heeft verwijderd, terwijl de efficiëntie van TALENS minder dan 34% was. Door deze hoge efficiëntie kon een andere groep CRISPR-technologie gebruiken om genen in embryonale muizen direct uit te breken om transgene muizen in één generatie te produceren. De standaardbenadering vereist een paar generaties fokken om de mutatie in beide kopieën van een gerichte gen te krijgen.
Wat anders kan CRISPR doen?
Naast het verwijderen van een gen, hebben sommige groepen ook besef dat, met een paar alternaties, het systeem kan worden gebruikt voor andere soorten genetische manipulatie. In het begin van 2013 liet een groep van MIT zien dat CRISPR kan worden gebruikt om nieuwe genen in genomisch DNA in te voegen. Kort daarna gebruikte een groep bij UCSF een gewijzigde versie van het systeem genaamd CRISPRi om expressie van doelgenen in bacteriën te onderdrukken.
Meer recentelijk heeft een groep aan de Duke University ook een variatie van het systeem ingesteld om sets van genen te activeren. Verschillende groepen werken nu ook met variaties van deze benaderingen om een groot aantal genen tegelijk te screenen om erachter te komen welke betrokken zijn bij verschillende biologische reacties.
Het glimmende nieuwe speelgoed van genetische techniek
Er is sprake van enorme opwinding over dit nieuwe gereedschap voor genetische techniek en de haast om het toe te passen op een verscheidenheid aan toepassingen. Er zijn echter nog enkele uitdagingen die moeten worden overwonnen en, zoals vaak het geval is met nieuwe technologie, duurt het even tijd om te bepalen waar de beperkingen zijn. Onderzoekers bij Harvard hebben bijvoorbeeld vastgesteld dat CRISPR targeting misschien niet zo precies is als aanvankelijk gedacht. Off-target effecten van het CRISPR-complex kunnen leiden tot onbedoelde veranderingen bij het veranderen van DNA.
Ondanks de uitdagingen heeft CRISPR duidelijk een groot potentieel getoond om de verandering van genomisch DNA te vergemakkelijken, zodat onderzoekers sneller kunnen begrijpen hoe de tienduizenden genen in het menselijk genoom functioneren. Dit alleen heeft belangrijke implicaties voor verbeteringen van ziektebehandeling en diagnose. Verder, met aanvullende ontwikkeling, kan de technologie zelf nuttig zijn voor een nieuw type therapeutica. Het kan een nieuwe aanpak voor gentherapie bieden. Deze vooruitgang is echter een weg. Vooralsnog is het spannend om de snelle ontwikkeling van dit nieuwe onderzoeksinstrument te kijken en na te denken over de soorten experimenten die het mogelijk maakt.
(Geplaatst: 30 september 2013)
Verzekeringsdekking Voor een bedrijf, een bar of een andere drankinstelling geldt een verzekering die nodig is voor een bar
. Leer welke soorten dekbedden een bar of taverne waarschijnlijk nodig heeft.
Tips voor het kopen van een time-share nieuw of als een herverkoop
Het beste tijdsplan voor u hangt af van hoe u van plan bent uw vakantie tijd te gebruiken en hoeveel u bereid bent te besteden.
Nieuw-Zeeland ETFs | Lijst van Nieuw-Zeelandse ETF's
Met een ETF in Nieuw-Zeeland, u kunt toegang krijgen tot de Scandinavische markten zonder de markt te bouwen op individuele bedrijfsobligaties of een index te bestrijden.