Knocking-down- und Knocking-out-Gene

Gene Knocking-down
Diese Technik ermöglicht die Verringerung der Expression eines oder mehrerer eines Organismus. Dieses kann durch genetische Änderung oder durch Behandlung mit areagent wie einem kurzen DNA- oder RNS-Oligonukleotid auftreten, das eine sequencecomplementary zu entweder Gen oder zu einem mRNA-Transkript hat.
Wenn die Änderung der Genexpression durch ein Oligonukleotid verursacht wird, das an eine mRNA bindet oder vorübergehend an ein Gen bindet, führt dies zu einer vorübergehenden Änderung der Genexpression, die die chromosomale DNA nicht verändert, und das Ergebnis wird als „vorübergehender Knockdown“ bezeichnet.
Bei einem vorübergehenden Knockdown bewirkt die Bindung dieses Oligonukleotids an das Activegen oder seine Transkripte eine verminderte Expression. Die Bindung kann durch die Blockierung der Transkription, den Abbau des mRNA-Transkripts (z.B. siRNA oder RNase-H-abhängiges Antisense) oder durch Blockierung von mRNA-Translation, Prä-mRNA-Spleißstellen oder Nuklease-Spaltsiten, die zur Reifung anderer funktioneller RNAs, einschließlich miRNA, verwendet werden (e.g.by Morpholino-Oligos).
Die direkteste Verwendung von transienten Knockdowns ist das Lernen über ein Gen, das sequenziert wurde, aber eine unbekannte Funktion hat. Dieser experimentelle Ansatz wird als Reverse Genetik bezeichnet. Transiente Knockdowns werden häufig in der Entwicklungsbiologie verwendet, da Oligos in einzellige Zygoten injiziert werden können und in den Tochterzellen der injizierten Zelle vorhanden sind.

RNA-Interferenz (RNAi)ist ein Mittel zur Stummschaltung von Genen durch mRNA-Abbau. Gen-Knockdowndurch diese Methode wird erreicht, indem kleine doppelsträngige interferierende RNAs (siRNA) in das Zytoplasma eingeführt werden. Einmal in die Zelle eingeführt, exogenosirnas werden von RISC verarbeitet. Die siRNA ist komplementär zur Ziel-mRNA, die zum Schweigen gebracht werden soll, und das RISC verwendet die siRNA als Vorlage für die Lokalisierung der Ziel-mRNA. Nachdem das RISC zur Ziel-mRNA lokalisiert ist, wird die RNA durch eine Ribonuklease gespalten.
RNAi wird für die genetische Funktionsanalyse verwendet. Die Verwendung von RNAi kann bei der Identifizierung potenzieller therapeutischer Ziele, der Arzneimittelentwicklung oder anderer Anwendungen nützlich sein.

Gene Knocking-out
Geneknockout (KO) ist eine Gentechnik, bei der eines der Gene eines Organismus unwirksam gemacht wird. Knockout-Organismen werden verwendet, um die Genfunktion zu untersuchen, in der Regeldurch Untersuchung der Wirkung von Genverlust. Heterozygote und homozygote Kos: Im ersteren wird nur ein Allel ausgeknockt, im letzteren werden beide Allele ausgeknockt.

Die gerichtete Erzeugung eines KO beginnt im Reagenzglas mit einem Plasmid, einem bakteriellen künstlichen Chromosom oder einem anderen DNA-Konstrukt und geht in die Zellkultur über. Zellen werden mit dem DNAconstruct transfiziert. Oft ist das Ziel, ein transgenes Tier zu schaffen, das das hatverändertes Gen.
Wenn ja, werden embryonale Stammzellen genetisch transformiert und in frühe Embryonen eingefügt. Resultierende Tiere mit der genetischen Veränderung in ihren Keimbahnzellen können dann oft den Gen-Knockout an zukünftige Generationen weitergeben.

Das Konstrukt wurde so konstruiert, dass es mit dem Zielgen rekombiniert, indem Sequenzen aus dem Gen selbst in das Konstrukt integriert werden.Die Rekombination erfolgt dann im Bereich dieser Sequenz innerhalb des Gens, was zur Insertion einer Fremdsequenz führt, um das Gen zu stören.
Ein bedingter Knockout ermöglicht die Deletion von Genen auf gewebe- oder zeitspezifische Weise. Dies geschieht durch Einführung von loxP-Stellen um das Gen herum. Diese Sequenzen werden über den gleichen Mechanismus wie ein Knock-Out in die Keimbahn eingeführt. Diese Keimbahn kann dann mit einer anderen Keimbahn gekreuzt werden, die Cre-Rekombinase enthält, ein virales Enzym, das diese Sequenzen erkennen, rekombinieren und das von diesen Stellen flankierte Gen löschen kann.
Da theDNA-Rekombination ein seltenes Ereignis ist, schließt die fremde Sequenz, die forinsertion gewählt wird, normalerweise einen Reporter ein. Dies ermöglicht eine einfache Auswahl vonZellen oder Personen, in denen Knockout erfolgreich war. Manchmal fügt sich das DNAconstruct ohne die gewünschte homologe Kombination mit dem Zielgen in ein Chromosom ein.

(Ivana Venezia)

KNOCKDOWN
Es ist eine Technik, mit der die Expression eines Gens reduziert wird. Diese Reduktion kann aus einer DNA-Modifikation oder aus einem Oligonukleotid resultieren, das entweder an die mRNA oder an das Gen bindet. In diesem Fall ist die Ausdrucksänderung vorübergehend, also wirsprechen Sie über vorübergehenden Knockdown.
Eine der Techniken, die den vorübergehenden Knockdown eines Gens ermöglichen, besteht in der Verwendung von Morpholino-Oligomeren. Sie sind zu einem Standard-Knockdown-Tool in tierischen embryonalen Systemen geworden, daher werden Morpholinooligos häufig verwendet, um die Rolle eines spezifischen mRNA-Transkripts in einem Embryo zu untersuchen. Seine molekulare Struktur hat DNA-Basen, die an ein Rückgrat von Methylenmorpholinringen gebunden sind, die durch Phosphorodiamidatgruppen verbunden sind. Morpholinos blockieren den Zugang anderer Moleküle zu kleinen (~ 25 Basen) spezifischen Sequenzen der Basenpaarungsoberflächenvon Ribonukleinsäure (RNA). Wegen ihres völlig unnatürlichen Rückgrats werden Morpholinos von zellulären Proteinen nicht erkannt. Nukleasen bauen Morpholinos nicht ab, noch werden sie im Serum oder in Zellen abgebaut. Es gibt keine veröffentlichten Berichte über Morpholinos, die Toll-like-Rezeptoren oder angeborene Immunantworten wie Interferoninduktion oder die NF-kB-vermittelte Entzündungsreaktion aktivieren.Es ist nicht bekannt, dass Morpholinos die DNA-Methylierung modifizieren.
Morpholinos lösen im Gegensatz zu vielen Antisense-Strukturtypen (z. B. Phosphorthioate, siRNA) keinen Abbau ihrer Ziel-RNA-Moleküle aus. Stattdessen wirkt Morpholin durch „sterische Blockierung“, Bindung an eine Zielsequenz innerhalb einer RNA, Hemmung von Molekülen, die sonst mit der RNA interagieren könnten.
Morpholinos können auch das Spleißen von Prä-mRNA modifizieren oder die Sättigung und Aktivität von miRNA hemmen.
Blockingtranslation
Morpholinos, die an die 5′-nicht übersetzte Region der Boten-RNA (mRNA) gebunden sind, können die Progression des ribosomalen Initiationskomplexes von der 5′-Kappe zum Startcodon stören. Dies verhindert die Translation der kodierenden Region des Zieltranskripts (sogenannte „Knocking Down“ -Genexpression). Dieses ist experimentell nützlich, wenn ein investigatorwishes die Funktion eines bestimmten Proteins kennen; Morpholinos liefern aconvenient Mittel des Klopfens des Ausdrucks des Proteins und des Lernens howthat knockdown ändert die Zellen oder den Organismus.
Modifizieren des Prä-mRNA-Spleißens
Morpholinos können die Verarbeitungsschritte der Prä-mRNA stören, indem sie entweder verhindern, dass kleine nukleare Ribonukleoproteine (snRNP) mit Spleißrichtung an ihre Ziele an den Grenzen von Introns an einem Strang der Prä-mRNA an ihre Ziele binden, oder indem sie die nukleophile Adeninbase blockieren und verhindern, dass sie die Spleißlariatstruktur bildet, oder indem sie die Bindung von spleißregulatorischen Proteinen wie Spleißschalldämpfern und Spleißverstärkern stören. Die Verhinderung der Bindung von snRNP U1 (an der Donorstelle) oder U2 / U5 (an der Polypyrimidineinheit und Akzeptorstelle) kann zu einem modifizierten Spleißen führen, wobei Exons üblicherweise aus der reifen mRNA ausgeschlossen werden. Das Targeting einiger Spleißziele führt zu Introneinschlüssen, während die Aktivierung kryptischer Spleißstellen zu teilweisen Einschlüssen oder Ausschlüssen führen kann.Ziele von U11/U12 snRNPs können ebenfalls blockiert werden. Die Spleißmodifikation kann bequem durch Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) untersucht werden und wird als Bandverschiebung nach der Gelelektrophorese von RT-PCR-Produkten angesehen.
KNOCKOUT
Eine Variation des traditionellen Gen-Knockouts ist der bedingte Gen-Knockout.
Bedingter Gen-Knockout ist eine Technik, die verwendet wird, um ein bestimmtes Gen in einem bestimmten Gewebe, wie der Leber, zu eliminieren. Diese Technik ist nützlichum die Rolle einzelner Gene in lebenden Organismen zu untersuchen. Es unterscheidet sich von traditionellem Gen-Knockout, weil es auf bestimmte Gene zu bestimmten Zeiten abzielt, anstatt vom Beginn des Lebens gelöscht zu werden. Die Verwendung der bedingten Geneknockout-Technik eliminiert viele der Nebenwirkungen des herkömmlichen Gen-Knockouts. Beim traditionellen Gen-Knockout kann der embryonale Tod durch eine Genmutation auftreten, was Wissenschaftler daran hindert, das Gen als Erwachsene zu untersuchen. Einige Gewebe können isoliert nicht richtig untersucht werden, daher muss das Gen in einem bestimmten Gewebe inaktiv sein, während es in anderen aktiv bleibt. Mit dieser Technologie können Wissenschaftler Gene in einem bestimmten Stadium ausknockenentwicklung und untersuchen, wie der Knockout eines Gens in einem Gewebe das gleiche beeinflusstgene in anderen Geweben.
Die am häufigsten verwendete Technik ist das Cre-Loxrekombinationssystem. Das Cre-Rekombinase-Enzym erkennt spezifisch Twolox-Stellen (Loci of Rekombination) innerhalb der DNA und bewirkt eine Rekombination zwischen ihnen. Diese Rekombination bewirkt eine Deletion oder Inversionder Gene zwischen den beiden Lox-Stellen, abhängig von ihrer Orientierung. Anentire Gen kann entfernt oder inaktiviert werden. Dieses ganze System ist induzierbar, so dass eine Chemikalie hinzugefügt werden kann, um Gene zu einem bestimmten Zeitpunkt auszuschalten. Zwei der am häufigsten verwendeten Chemikalien sind Tetracyclin, das die Transkription des Crerecombinase-Gens aktiviert, und Tamoxifen, das den Transport des Crerecombinase-Proteins zum Zellkern aktiviert. Nur wenige Zelltypen exprimieren Crerecombinase und keine Säugetierzellen exprimieren sie, so dass bei der Verwendung von bedingtem Gen-Knockout bei Säugetieren kein Risiko einer versehentlichen Aktivierung von Lox-Stellen besteht.
Eine Maus, die das Cre-Gen enthält, und eine Maus, die die loxP-Sequenzen enthält, werden gezüchtet, um einen bedingten Knockout für ein bestimmtes interessierendes Gen zu erzeugen. Die Mäuse exprimieren nicht natürlich Cre-Rekombinase oder Loxsites, aber sie wurden entwickelt, um diese Genprodukte zu exprimieren, um die gewünschten Nachkommen zu schaffen. Sie müssen eine Maus erhalten, in der ein wichtiges Exon floxiert ist (dies bedeutet, dass aLox-P stromaufwärts und stromabwärts vorhanden ist), und eine Maus mit einer Cre-Sequenz, deren Expression durch einen zelltypspezifischen Promotor oder einen induzierbaren Promotor reguliert wird. Dann kreuzen Sie diese Mäuse und Sie erhalten eine Maus, in der die Zellen, die Cre nicht exprimieren, das Gen mit einer normalen Funktion haben, während die Zellen, die Cre exprimieren, eine Genfunktion haben, die gestört istder Teil zwischen Lox-P.
(Francesca Luca)

RNA-Interferenzmechanismus

Die RNA-Interferenz (RNAi), eine alte zelluläre antivirale Reaktion, ist ein natürlicher Mechanismus zur Stummschaltung der Genexpression. Es kann ausgenutzt werden, um eine spezifische Hemmung der Funktion eines beliebigen Zielgens zu ermöglichen. RNAi erweist sich als unschätzbares Forschungsinstrument, es hilft bei der Identifizierung neuartiger Gene, die an Krankheitsprozessen beteiligt sind.

RNAi ist nicht der einzige Mechanismus der Sequenzierung der Genexpression (Tabelle 1).

Tabelle 1: Vergleich verschiedener Methoden zur Gen-Stummschaltung.

Methode

Vorteile

Nachteile

RNA-Interferenz

Spezifisch

Relativ einfach

Knock-down (nicht Knock-out)

Benötigt Transfektion

Anti-Sense DNA

Einfach

Preiswert

Variable Effizienz

Variable Spezifität

Benötigt Transfektion

Dominante negative Mutanten

Stabile Unterdrückung

Spezifische Proteindomänen können gezielt

Benötigt Transfektion

Variable / unerwartete Wirkung

Knock-out-Tier

Vollständiges Gen-Silencing

Arbeitsintensiv, teuer

Tödliche Mutanten können Embryonalentwicklung verhindern

Niedermolekulare Inhibitoren

Einfache Lieferung

Variable Spezifität

Arbeitsintensive Entwicklung

RNA-Interferenz(RNAi) tritt als Reaktion auf die Einführung von doppelsträngiger RNA (dsRNA)in eine Zelle auf. Die dsRNA-Einführung löst die Aktivierung VONDSRNA-abhängige Proteinkinase-R (PKR). Aktiviertes PKR phosphoryliert den Übertragungsinitiationsfaktor EIF2: Dieser Effekt in Verbindung mit der Aktivierung von Rnase-L und der Induktion der Interferonproduktion stoppt die Proteinsynthese und fördert die Apoptose. Insgesamt wird angenommen, dass dies einen antiviralen Abwehrmechanismus darstellt. RNAi ist ein hochkonservierter Mechanismus in allen taxonomischen Arten . Zusätzlich tohave eine antivirale Tätigkeit, RNAi wird auch geglaubt, um den Ausdruck ofpotentially schädlicher Segmente des Genoms, wie transposons zu unterdrücken, die mightotherwise das Genom destabilisieren, indem sie als Insertionsmutagene fungieren.

Obwohl seine Mechanismen nicht vollständig aufgeklärt sind, stellt RNAi das Ergebnis eines mehrstufigen Prozesses dar (Abbildung 1). Beim Eintritt in die Zelle werden lange dsRNAs erhaltenzuerst verarbeitet durch den RNase III Enzym Dicer. Dieses funktionelle Dimer enthälthelicase, dsRNA-Bindung und PAZ-Domänen (ihre Rollen sind nicht vollständig geklärt). Dicer produziert 21-23 Nukleotid-dsRNA-Fragmente mit zwei Nukleotid-3′-Endüberhängen, d. H. siRNAs. RNAi wird durch den RNA-induzierten Silencing-Komplex (RISC) vermittelt, der, geleitet von siRNA, mRNA erkennt, die eine zur siRNA homologe Sequenz enthält, und die mRNA an einer Stelle spaltet, die sich ungefähr in der Mitte der homologen Region befindet. Somit ist die Genexpression auf posttranskriptioneller Ebene spezifisch inaktiviert.

In C. elegans, Dicer wurde gezeigt, um mit RDE-Proteinen zu interagieren. Die rde-Proteine binden an lange dsRNA und arebelieved, um die lange dsRNA Dicer für die Verarbeitung zu präsentieren. Es wurde berichtet, dass Mutanten, die einen hohen Grad an Resistenz gegen RNAi aufweisen, Mutationen an rde-1- und rde-4-Loci besitzen.

Abbildung 1: Mechanismus der RNAINTERFERENZ

RNAi-Mechanismus

Das Auftreten von doppelsträngiger (ds) RNA innerhalb einer Zelle (z.B. als Folge einer Virusinfektion) löst eine komplexe Reaktion aus, die unter anderem Phänomene (z.B.interferonproduktion und ihre Folgen) eine Kaskade molekularer Ereignisse, die als RNAi bekannt sind. Während der RNAi bindet das zelluläre Enzym Dicer an die dsRNA und spaltet sie in kurze Stücke von ~ 20 Nukleotidpaaren, die als Smallinterfering-RNA (siRNA) bekannt sind. Diese RNA-Paare binden an das zelluläre Enzym namens RNA-induced Silencing Complex (RISC), das einen Strang der siRNA verwendet, um an einzelsträngige RNA-Moleküle (d. H. mRNA) komplementärer Sequenz zu binden. Die Nukleaseaktivität von RISC baut dann die mRNA ab, wodurch die Expression des viralen Gens zum Schweigen gebracht wird. In ähnlicher Weise wird angenommen, dass die genetische Maschinerie von Zellen RNAi verwendet, um die Expression endogener mRNA zu kontrollieren, wodurch eine neue Schicht posttranskriptioneller Regulation hinzugefügt wird. RNAi kann in den experimentellen Einstellungen ausgenutzt werden, um Zielgene von Interesse mit einer hochspezifischen und relativ einfachen Technologie niederzuschlagen (siehe Text für weitere Details).

Neben der Gensequenzierung könnte RNAi an anderen Phänomenen der Genregulation beteiligt sein.. Es scheint, dass RNAi auch durch Methylierung von Cytosinen sowie von CpGsequenzen funktionieren kann, die klassischer mit Methylierung assoziiert sind. Wenn die Zielsequenz Homologie mit einem Promotor teilt, kann transkriptionelle Stummschaltung durch Methylierung auftreten. Darüber hinaus scheint RNA mit Chromatindomänen zu interagieren, die letztendlich die DNA-Methylierung lenken können. Studien von C. elegans haben gezeigt, dassRNAi kann sich unter Zellen durch Mechanismen ausbreiten, die möglicherweise nicht von siRNA abhängen.Der systemische RNA-Interferenz-defiziente (sid) Locus, sid-1, kodiert ein konserviertes Protein mit einer Signalpeptidsequenz und 11 mutmaßlichen Transmembrandomänen, was darauf hindeutet, dass das Sid-1-Protein als Kanal für lange dsRNA, siRNA oder ein derzeit unentdecktes RNAi-bezogenes Signal fungieren kann. Sid-1-Mutanten behalten zellautonome RNAi bei, zeigen jedoch keine Ausbreitung von RNAi. Es bleibt unklar, ob diese systemische RNAi bei Säugetieren auftritt, obwohl eine starke Ähnlichkeit zwischen sid-1 und vorhergesagten humanen und Mäuseproteinen berichtet wird.

(Justine Blümchen)

Quelle : https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/1479-5876-2-39#Sec3

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ZFN, TALEN, CRIPR / CAS9

Diese drei molekularen Technologien ermöglichen es, das Genom ortsspezifisch zu bearbeiten, wobei jede Technik einen anderen Mechanismus aufweist. Zinkfingernukleasen (ZFNs) und Transkriptionsaktivator-ähnliche Effektornukleasen (TALENs) sind chimäre Nukleasen, die aus programmierbaren, sequenzspezifischen DNA-Bindungsmodulen bestehen, die mit einer unspezifischen DNA-Spaltdomäne verknüpft sind. ZFNs und TALENs ermöglichen ein breites Spektrum genetischer Modifikationen, indem sie DNA-Doppelstrangbrüche induzieren, die fehleranfällige nicht-homologe Endverbindungen oder homologiegerichtete Reparaturen an bestimmten genomischen Stellen stimulieren.

Gezielter Gen-Knockout

Bild entnommen aus http://gentaur-italy.com/prodotti/talen-un-sistema-semplice-e-veloce-per-gene-knockout/

Die Vielseitigkeit von ZFNs und TALENs ergibt sich aus der Fähigkeit, die DNA-Bindungsdomäne so anzupassen, dass praktisch jede Sequenz erkannt wird. Diese DNA-bindenden Module können mit zahlreichen Effektordomänen kombiniert werden, um die genomische Struktur und Funktion zu beeinflussen, einschließlich Nukleasen, Transkriptionsaktivatoren und Repressoren, Rekombinasen, Transposasen, DNA-Histon-Methyltransferasen und Histon-Acetyltransferasen. Somit hängt die Fähigkeit, genetische Veränderungen erfolgreich auszuführen, weitgehend von der DNA-Bindungsspezifität und Affinität der Zinkfinger- und TALE-Proteine ab.

Cys2-His2-Zinkfinger-Proteine

Die Cys2-His2-Zinkfinger-Domäne gehört zu den häufigsten Arten von DNA-bindenden Motiven in Eukaryoten und stellt die zweithäufigste kodierte Proteindomäne im menschlichen Genom dar. Ein einzelner Zinkfinger besteht aus etwa 30 Aminosäuren in einer konservierten ββα-Konfiguration. Mehrere Aminosäuren auf der Oberfläche der α-Helix kontaktieren typischerweise drei Basenpaare in der Hauptrille der DNA mit unterschiedlichen Selektivitätsgraden. Der modulare Aufbau von Zinkfingerproteinen hat sie zu einem attraktiven Rahmen für das Design kundenspezifischer DNA-bindender Proteine gemacht. Der Schlüssel zur Anwendung von Zinkfinger-Proteinen für die spezifische DNA-Erkennung war die Entwicklung unnatürlicher Arrays, die mehr als drei Zinkfinger-Domänen enthalten. Dieser Fortschritt wurde durch die strukturbasierte Entdeckung einer hochkonservierten Linkersequenz erleichtert, die den Aufbau synthetischer Zinkfingerproteine ermöglichte, die DNA-Sequenzen mit einer Länge von 9 bis 18 bps erkannten. Da 18 bps DNA-Sequenz Spezifität innerhalb von 68 Milliarden bp DNA verleihen können, ermöglichte diese Methode zum ersten Mal die gezielte Bestimmung spezifischer Sequenzen im menschlichen Genom.

Transkriptionsaktivator-ähnliche Effektoren

Sie sind natürlich vorkommende Proteine aus der pflanzenpathogenen Bakteriengattung Xanthomonas und enthalten DNA-bindende Domänen, die aus einer Reihe von 33-35 Aminosäure-Repeat-Domänen bestehen, die jeweils eine einzelne bp erkennen. Diese Spezifität wird durch zwei hypervariable Aminosäuren bestimmt, die als wiederholungsvariable Diresidue (RVDs) bekannt sind . Wie Zinkfinger sind modulare DNA-Wiederholungen miteinander verbunden, um zusammenhängende DNA-Sequenzen zu erkennen. Im Gegensatz zu Zinkfingerproteinen gab es jedoch kein Re-Engineering der Verknüpfung zwischen Wiederholungen, die notwendig waren, um lange Arrays von Proteinen mit der Fähigkeit zu konstruieren, theoretisch einzelne Stellen im Genom anzusprechen. Zusätzlich zu ihrer Rolle bei der Erleichterung von HDR (Homologe direkte Rekombination) ermöglichen ortsspezifische Nukleasen auch die schnelle Erzeugung von Zelllinien und Organismen mit Null-Phänotypen; Die NHEJ-vermittelte Reparatur eines Nuklease-induzierten DSB führt zur Einführung kleiner Insertionen oder Deletionen an der Zielstelle, was zu einem Knockout der Genfunktion über Frame-Shift-Mutationen führt.

zfn_talen.png

Bild entnommen aus http://www.anim.med.kyoto-u.ac.jp/gma/nucleases.aspx

Im Unterschied zu den oben beschriebenen ortsspezifischen Nukleasen hat sich das CRISPR (Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats) / CRISPR-associated (Cas) -System kürzlich als potenziell einfache und effiziente Alternative zu ZFNs und TALENs zur Induktion gezielter genetischer Veränderungen herausgestellt. In Bakterien bietet das CRISPR-System erworbene Immunität gegen eindringende fremde DNA durch RNA-geführte DNA-Spaltung. Im Typ II CRISPR / Cas-System werden kurze Segmente fremder DNA, sogenannte „Spacer“, in die CRISPR-Genomloci integriert und zu kurzer CRISPR-RNA (crRNAs) transkribiert und verarbeitet. Diese crRNAs tempern zu trans-aktivierenden crRNAs (tracrRNAs) und leiten die sequenzspezifische Spaltung und Stummschaltung pathogener DNA durch Cas-Proteine. Neuere Arbeiten haben gezeigt, dass die Zielerkennung durch das Cas9-Protein eine „Seed“ -Sequenz innerhalb der crRNA und eine konservierte Dinukleotid-haltige Protospacer-Nachbarmotiv (PAM) -Sequenz stromaufwärts der crRNA-Bindungsregion erfordert. Das CRISPR / Cas-System kann dadurch neu ausgerichtet werden, um praktisch jede DNA-Sequenz zu spalten, indem die crRNA neu gestaltet wird. Bezeichnenderweise wurde gezeigt, dass das CRISPR / Cas-System direkt auf menschliche Zellen übertragbar ist, indem Plasmide, die die Cas9-Endonuklease und die notwendigen crRNA-Komponenten exprimieren, gleichzeitig abgegeben werden.

 Ergebnisse für crispr cas9

Bild entnommen aus https://www.computescotland.com/crisprcas9-genome-editing-8111.php

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