CRISPR/Cas9

Nobelpreis für Chemie 2020

Der diesjährige Nobelpreis für Chemie wurde Emmanuelle Charpentier und Jennifer A. Doudna für die Entdeckung eines der schärfsten Werkzeuge der Gentechnologie verliehen: die genetische Schere CRISPR/Cas9. Mit ihr können Forscher die DNA von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen mit höchster Präzision verändern. Diese Technologie hat einen revolutionären Einfluss auf die Biowissenschaften gehabt, trägt zu neuen Krebstherapien bei und könnte den Traum von der Heilung vererbter Krankheiten wahr werden lassen.

"In diesem genetischen Werkzeug steckt eine enorme Kraft, die uns alle betrifft. Es hat nicht nur die Grundlagenwissenschaft revolutioniert, sondern auch zu innovativen Nutzpflanzen geführt und wird zu bahnbrechenden neuen medizinischen Behandlungen führen", sagt Claes Gustafsson, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie.

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CRISPR/Cas9 - ein vielseitiges und flexibles Werkzeug zur Genombearbeitung

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)-Sequenzen wurden ursprünglich im Genom von Escherichia coli (E. coli) identifiziert und funktionierten als Teil eines RNA-basierten adaptiven Immunsystems, das genetische Parasiten auf der DNA-Ebene angreift und zerstört.

Cas (CRISPR-associated protein) ist eine Endonuklease, die fremde DNA schneidet und so die Integration in das Wirtsgenom ermöglicht. Die Spaltung findet nur statt, wenn ein Protospacer-Nachbarmotiv (protospacer adjacent motif, PAM) um die Zielsequenz der eindringenden DNA herum vorhanden ist, wodurch eine hochpräzise Zielausrichtung gewährleistet ist.

CRISPR/Cas9 ist aufgrund seiner Einfachheit und Vielseitigkeit zu einem beliebten Werkzeug zur Genombearbeitung geworden. Es ermöglicht hochspezifische genomische Modifikationen und gezieltes Gen-Silencing. Die Cas9-Nuklease führt einen Doppelstrangbruch ein, der dann durch ein sehr fehleranfälliges Verfahren namens Non-Homologous End Joining (NHEJ) repariert wird. Dies kann zu einer Frameshift-Insertion oder -Deletion (inDel) führen, wodurch das Gen effektiv ausgeschaltet wird. Zusätzlich zu NHEJ können Zellen auch Homology Directed Repair (HDR) verwenden, das ausgenutzt werden kann, um spezifische Modifikationen an genomischer DNA einzuführen. Wird eine Reparaturvorlage mit der gewünschten neuen Sequenz, flankiert von homologen Sequenzen unmittelbar stromaufwärts und stromabwärts des Doppelstrangbruchs, zur Verfügung gestellt, wird die neue Sequenz über HDR dauerhaft in die genomische DNA eingebracht.

Zusammen mit unserem Partner Genscript, Experte für CRISPR/Cas9, können wir Ihre Forschung mit Wissen und Qualitätsprodukten rund um diese vielversprechende Methode unterstützen.

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