CRISPR-cas9, fortschrittliche Technologie für Gentechnik

Ende November 2018 war die Welt schockiert über die Behauptungen eines chinesischen Wissenschaftlers, He Jianku. Er gab an, dass das erste gen-editierte Baby mit CRISPR-cas9 geboren wurde.

Abgesehen von dem Ethikkodex in der medizinischen Welt in Bezug auf Gen-Editing-Experimente am Menschen ist dieses Experiment sicherlich eine neue Ära für Wissenschaftler, um weitere Forschungen durchzuführen.

Gentechnik ist in der Tat schon lange entdeckt worden, aber für experimentelle Fälle am Menschen lädt sie sicherlich zur Debatte ein.

Bevor Sie über Gentechnik sprechen, sollten Sie sich mit Genen auskennen.

Menschen, Tiere, Pflanzen und andere Organismen bestehen aus Milliarden winziger Zellen. In jeder Zelle befindet sich ein Kern, der DNA enthält.

Diese DNA wird von einer Generation zur nächsten weitergegeben und enthält alle Informationen, die für die Entwicklung von Organismen erforderlich sind.

Während Gene die Einheit der Vererbung dieser Merkmale sind. Gene werden durch einen Reproduktionsprozess zusammen mit der DNA, die sie trägt, von einem Individuum an ihre Nachkommen weitergegeben.

Wenn DNA mit einer Bibliothek verglichen wird, die Informationen enthält, sind Gene die Bücher, die Informationsquelle.

Genmodifikation bedeutet also den Versuch, die Gene eines Organismus mithilfe der Biotechnologie zu manipulieren. Gene werden durch Veränderung des Erbguts von Zellen, durch Reparatur, Zugabe oder Insertion neuer DNA in die Zellen des Organismus hergestellt.

Eine der kürzlich diskutierten gentechnischen Technologien ist CRISPR-cas9.

CRISPR-cas9 ist ein Durchbruch in der Biotechnologie, mit dem Genetiker und medizinische Forscher Teile eines Genarrays bearbeiten können, indem sie Teile der DNA entfernen, hinzufügen oder ändern.

Derzeit ist CRISPR-cas9 die einfachste, vielseitigste und zielgerichteteste Methode der Gentechnik.

Das CRISPR-cas9-System besteht aus zwei Schlüsselmolekülen, um ein Gen zu konstruieren.

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Der erste heißt Cas9. Cas9 ist ein Enzym, das als "molekulare Schere" fungiert und zwei DNA-Stränge an einer bestimmten Stelle im Genarray schneiden kann, von der ein DNA-Stück hinzugefügt oder entfernt werden kann.

Das zweite ist ein Stück RNA, das als Guide RNA (gRNA) bezeichnet wird. gRNA besteht aus einem Stück eines kurzen (etwa 20 Basen langen) RNA-Strangs. Diese gRNA führt cas9 zur Ziel-RNA. Dies stellt sicher, dass das cas9-Enzym an der richtigen Stelle im Genom schneidet.

gRNA wurde entwickelt, um bestimmte Sequenzen in der DNA zu finden und an diese zu binden. Dies bedeutet, dass die gRNA zumindest theoretisch nur an das Ziel und nicht an eine andere Region des Genoms bindet.

Nach der Identifizierung der DNA-Fragmente, die modifiziert werden müssen, schneidet cas9 direkt an der Zielstelle.

Nach dem Schneiden der DNA verwenden die Forscher das zelleigene DNA-Reparaturmodell, um genetisches Material hinzuzufügen oder zu entfernen oder um Änderungen an der DNA vorzunehmen, indem vorhandene Segmente durch maßgeschneiderte DNA-Sequenzen ersetzt werden.

Gentechnik ist von großem Interesse für die Prävention und Behandlung menschlicher Krankheiten. Derzeit wird der größte Teil der Forschung zur Bearbeitung des Genoms durchgeführt, um Krankheiten mithilfe von Tierzellen und -modellen zu verstehen.

Wissenschaftler führen weiterhin Experimente durch, um festzustellen, ob dieser Ansatz für die Anwendung beim Menschen sicher und wirksam ist. Dies wird in der Forschung zu einer Vielzahl von Krankheiten untersucht, einschließlich Einzelgenstörungen wie Mukoviszidose, Hämophilie und anderen.

Darüber hinaus verspricht die Gentechnik die Behandlung und Prävention komplexerer Krankheiten wie Krebs, Herzerkrankungen, Geisteskrankheiten und HIV-Infektionen (Human Immunodeficiency Virus).

Für die Forschung mit CRISPR selbst führte Jennifer Doudna, eine der Wissenschaftlerinnen aus Amerika, einmal ein Experiment durch, indem sie die DNA von schwarzen Mäusen veränderte und die resultierenden Mäuse weiß geboren wurden.

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Viel mutiger führen chinesische Wissenschaftler gentechnische Experimente mit der CRISPR-cas9-Technologie an menschlichen Embryonen durch.

Sie behaupten, dass es die DNA im Embryo verändert hat und das Ergebnis ist, dass das geborene Baby den Angriff des HIV-Virus überleben kann.

Er Jianku, einer der chinesischen Wissenschaftler, behauptet, CRISPR-cas9 zu verwenden, das bestimmte Gene einfügen und deaktivieren kann. Und was sie tun, ist den Zugang zum HIV-Virus zu schließen, obwohl diese Behauptungen noch untersucht und weiter überprüft werden müssen.

Es ist nicht sicher, ob Gentechnik beim Menschen sicher ist oder nicht. Wenn es am Embryo durchgeführt wird, kann es in Zukunft unerwünschte Konsequenzen für das Baby haben?

Die Verwendung von CRISPR-cas9 beim Menschen wird sicherlich Vor- und Nachteile von vielen Parteien einladen

Es ist nicht unmöglich, dass Gentechnologie in Zukunft die beste Option bei der Behandlung von Krankheiten wie HIV, AIDS, Krebs usw. sein kann.

Oder auch in Zukunft können Eltern den Forschern befehlen, ihr Kind nach ihren Wünschen zu gestalten.

Dies ist, was Stephen Hawking die Entstehung einer übermenschlichen Rasse dank gentechnischer Technologie vorhergesagt hat. Mit dieser Technologie können sie DNA modifizieren, um die Intelligenz oder Fähigkeiten zu erhöhen.

Verweise:

  • CRISPR-cas9-Technologie, He Jianku
  • Gentechnik von chinesischen Wissenschaftlern
  • Wie Gentechnik funktioniert
  • Was ist CRISPR-cas9?
  • Wie entwickelt CRISPR unsere DNA?