Redigering af genomet
Genomredigering er en form for genteknologi.
DNA indsættes, udskiftes eller fjernes fra et genom ved hjælp af kunstigt fremstillede nukleaser, eller "molekylære sakse". Nukleaserne laver specifikke dobbeltstrengsbrud (DSB'er) på de ønskede steder i genomet. Cellens egne mekanismer reparerer det eller de inducerede brud ved hjælp af naturlige processer.
I øjeblikket anvendes der fire familier af manipulerede nukleaser.
For at forstå funktionen af et gen eller et protein kan man forstyrre det på en sekvensspecifik måde og observere dets virkninger på organismen. I nogle organismer er det imidlertid vanskeligt eller umuligt at foretage stedspecifikke mutationer. Derfor må man anvende mere indirekte metoder. Eksempler herpå er:
- Tavshedspåvirkning af det pågældende gen ved hjælp af kort RNA-interferens (siRNA). Genafbrydelsen ved hjælp af siRNA kan dog være variabel og ufuldstændig.
- Redigering af genomet med nukleaser som ZFN. Dette er forskelligt fra siRNA. Den manipulerede nuklease (det enzym, der skærer DNA'et) er i stand til at ændre DNA-binding. Derfor kan den i princippet skære enhver målrettet position i genomet og indføre ændringer i sekvenserne for gener, som ikke specifikt kan angribes med konventionel RNAi.
Genomredigering blev af Nature Methods valgt som årets metode i 2011. Teknikken anvendes allerede, men det er endnu ikke tilladt at implantere modificerede embryoner i en kvinde.
CRISPR/Cas9-metoden
I 2017 blev dette system annonceret som en af årets største videnskabelige resultater. Cas9 er et enzym, som sammen med et guide-RNA kan sætte en ny DNA-sekvens ind i et genom. Sir John Skehel sagde: "Det kan give dig mulighed for at slå et bestemt gen ud i en celle, eller indføre et bestemt gen eller rette et bestemt muteret gen, som du ønsker skal fungere bedre".
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er genomredigering?
A: Genomredigering er en form for genteknologi, hvor DNA indsættes, udskiftes eller fjernes fra et genom ved hjælp af kunstigt fremstillede nukleaser eller "molekylære sakse".
Spørgsmål: Hvordan anvendes kunstige nukleaser til genomredigering?
Svar: Konstruerede nukleaser laver specifikke dobbeltstrengsbrud (DSB'er) på de ønskede steder i genomet. Cellens egne mekanismer reparerer det eller de inducerede brud ved hjælp af naturlige processer.
Spørgsmål: Hvad er nogle eksempler på indirekte metoder, der anvendes til at forstå genernes funktion?
A: Eksempler herpå er bl.a. at bringe det pågældende gen til tavshed ved hjælp af kort RNA-interferens (siRNA) og ved hjælp af manipulerede nukleaser som f.eks. ZFN til at ændre DNA-binding og skære en hvilken som helst målrettet position i genomet.
Spørgsmål: Hvorfor blev genomredigering valgt som årets metode i Nature Methods 2011?
A: Nature Methods valgte genomredigering som Årets metode i 2011, fordi den allerede anvendes, men det er endnu ikke tilladt at implantere modificerede embryoner i en kvinde.
Spørgsmål: Er der forskellige typer af manipulerede nukleaser, der kan anvendes til genomredigering?
Svar: Ja, der er fire familier af manipulerede nukleaser, der kan anvendes til genomredigering.
Spørgsmål: Hvordan adskiller siRNA sig fra andre metoder til at forstå genfunktion?
Svar: SiRNA adskiller sig fra andre metoder, fordi det drejer sig om at bringe gener til tavshed i stedet for at ændre dem direkte med et enzym som ZFN.
Spørgsmål: Er det i øjeblikket tilladt at implantere modificerede embryoner i en kvinde?
Svar: Nej, det er ikke tilladt at implantere modificerede embryoner i en kvinde på nuværende tidspunkt.
