A génszerkesztés újabb lehetőségei
Egyre mélyebben megismerjük a génszerkesztő eszközként is használt CRISPR/Cas rendszerek működését és felhasználhatóságát: a Nature Microbiology tanulmánya arról számol be, hogy a gazdasejt endonukleázai is részt vesznek a baktériumok immunrendszerének érésében, míg az eLife közleménye a génszabályozó régiók részletes megismerésének lehetőségét demonstrálja.
- A checkpoint inhibitorok hatásának genetikai háttere
- MTA: társadalmi vitát a genomszerkesztésről!
- Úttörő módszerrel módosították humán embriók DNS-ét
- Jelentés a génszerkesztésről
- Öröklődő génmódosítás
- Génmódosítás segíthet a lisztérzékenyeken
- Génmódosítás és etika
- Megjelentek az első problémák a géneditálás terén
A University of Freiburg genetikusai azonosítottak egy enzimet, egy speciális nukleázt, ami a vizsgált cyanobaktérium génszabályozásának működésében és vírusok elleni védekező rendszerében (CRISPR/Cas) egyaránt közreműködik. Mint Juliane Behler és munkatársai kifejtik (The host-encoded RNase E endonuclease as the crRNA maturation enzyme in a CRISPR–Cas subtype III-Bv system; Nature Microbiology), a vírusok elleni védekezést szolgáló, természetes CRISPR/Cas rendszerek megtalálhatók a legtöbb baktériumban és archeában, továbbá a növényi kloroplasztokban is. A rendszer része egy molekuláris olló – nukleáz –, ami feldarabolja a támadó vírus örökítő anyagát. A mikroba immunrendszerének tartható CRISPR/Cas rendszerek horizontális transzfer révén gyorsan cserélődnek a különböző baktériumok között, és gyakran automatikusan működnek: nem függnek a gazdasejt egyéb fehérjéitől. (Kivétel ez alól pl. a génszerkesztésben is használt CRISPR/Cas9 rendszer, ami a gazdasejt nukleázát alkalmazza olló gyanánt.)
A freiburgi genetikusok most azt demonstrálták, hogy a cyanobaktérium ugyanazt a nukleázt használja saját génexpressziójának szabályozása során, mint ami a vírusok elleni védekezés során használ rendszer érésében is közreműködik. A szerzők szerint a CRISPR/Cas rendszerek és a gazdasejt celluláris mechanizmusai közötti interakció felfedezése azt jelenti, hogy a génszerkesztés során nagyobb – és más – potenciállal bírnak ezek az eszközök, mint eddig gondoltuk.
Az eLife közleménye – CRISPR/Cas9 and active genetics-based trans-species replacement of the endogenous Drosophila kni-L2 CRM reveals unexpected complexity – azt mutatja be, hogyan használható a CRISPR/Cas9 rendszer génszabályozó régiók mélyebb struktúrájának megértésére. Xiang-Ru Shannon Xu és munkatársai (University of California San Diego, University of Göttingen) gyümölcslegyek fejlődését tanulmányozva a szárny egy erének kifejlődését irányító gén regulátoros modulját változtatták meg CRISPR/Cas9-cel: egy sorozat célzott léziót hoztak létre, majd megnézték, az adott DNS-szakasz hiánya hogyan befolyásolja az ér fejlődését térben és időben.
A kutatók a továbbiakban a CRISPR/Cas9 használatával kicserélték a regulátoros modulból és az általa szabályozott génből álló egységet a gyümölcslégy különböző rokonainak ortológ szekvenciáira (célzott gén-inzerció/targeted gene insertion: transzgenezis. Az így kapott könnyen értékelhető fenotípus: a gyümölcslegyek szárnyvénái az adott rokon szárnyvéna-lefutását utánozták. Mint a kutatók kifejtik: ezzel a módszerrel tanulmányozhatóvá vált, hogyan evolválódtak a gén–szabályozó modul egységek a különböző fajokban.
