Urejanje genoma
Urejanje genoma je vrsta genskega inženiringa.
DNK se v genom vstavi, zamenja ali odstrani z umetno ustvarjenimi nukleazami ali "molekularnimi škarjami". Nukleaze na želenih mestih v genomu naredijo specifične prekinitve dvojne verige (DSB). Celica z lastnimi mehanizmi popravi povzročene prekinitve z naravnimi procesi.
Trenutno se uporabljajo štiri družine inženirskih nukleaz.
Da bi razumeli delovanje gena ali proteina, ga na zaporedje specifičen način motimo in opazujemo njegove učinke na organizem. Vendar pa je pri nekaterih organizmih težko ali nemogoče izvesti mutacijo, specifično za določeno mesto. Zato je treba uporabiti bolj posredne metode. Primeri so:
- utišanje želenega gena s kratko interferenco RNA (siRNA). Vendar je lahko prekinitev gena s siRNA spremenljiva in nepopolna.
- Urejanje genoma z nukleazami, kot je ZFN. To se razlikuje od siRNA. Izbrana nukleaza (encim, ki reže DNK) lahko spremeni vezavo na DNK. Zato lahko načeloma reže katero koli ciljno mesto v genomu in spremeni zaporedja genov, ki jih ni mogoče ciljno usmeriti z običajnim RNAi.
Urejanje genoma je revija Nature Methods izbrala za metodo leta 2011. Tehnika se že uporablja, vendar vsaditev spremenjenih zarodkov v žensko še ni dovoljena.
Metoda CRISPR/Cas9
Leta 2017 je bil ta sistem razglašen za enega največjih znanstvenih dosežkov leta. Cas9 je encim, ki lahko z vodilno RNK v genom vnese novo zaporedje DNK. Sir John Skehel je dejal: "To vam lahko omogoči izločitev določenega gena v celici ali uvedbo določenega gena ali popravek določenega mutiranega gena, za katerega želite, da bi deloval bolje."
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je urejanje genoma?
O: Urejanje genoma je vrsta genskega inženiringa, pri katerem se DNK vstavi, zamenja ali odstrani iz genoma z uporabo umetno ustvarjenih nukleaz ali "molekularnih škarij".
V: Kako se umetne nukleaze uporabljajo pri urejanju genoma?
O.: S pomočjo inženirskih nukleaz se na želenih mestih v genomu naredijo specifični dvoverižni prelomi (DSB). Lastni mehanizmi celice popravijo povzročene prekinitve z naravnimi procesi.
V: Kateri so primeri posrednih metod, ki se uporabljajo za razumevanje delovanja genov?
O: Primeri vključujejo utišanje želenega gena s kratko interferenco RNA (siRNA) in uporabo inženirskih nukleaz, kot je ZFN, ki spremenijo vezavo na DNK in prekinejo katero koli ciljno mesto v genomu.
V: Zakaj je bilo urejanje genoma izbrano za metodo leta 2011 v reviji Nature Methods?
O: Društvo Nature Methods je za metodo leta 2011 izbralo urejanje genoma, ker se že uporablja, vendar vsaditev spremenjenih zarodkov v žensko še ni dovoljena.
V: Ali obstajajo različne vrste inženirskih nukleaz, ki se lahko uporabljajo za urejanje genoma?
O: Da, obstajajo štiri družine inženirskih nukleaz, ki se lahko uporabljajo za urejanje genoma.
V: Kako se siRNA razlikuje od drugih metod za razumevanje delovanja genov?
O: SiRNA se razlikuje od drugih metod, ker vključuje utišanje genov in ne njihovega neposrednega spreminjanja z encimom, kot je ZFN.
V: Ali je vsaditev modificiranih zarodkov v žensko trenutno dovoljena?
O: Ne, vsaditev spremenjenih zarodkov v žensko trenutno ni dovoljena.
