Wissenschaftler haben einen weiteren großen Schritt in Richtung der Verwendung des Gen-Editing-Systems CRISPR gemacht. CRISPR steht für Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. In genomtechnischen Bereichen bezieht es sich auf verschiedene Systeme, mit denen Wissenschaftler DNA an präzisen Stellen bearbeiten können.
Die Systeme können auch als Diagnosewerkzeug verwendet werden. CRISPR machte Schlagzeilen, als es erstmals im Jahr 2002 veröffentlicht wurde und als Antwort auf die Heilung aller Krankheiten gefeiert wurde.
Mit fortschreitender Forschung sind CRISPR und seine Verwendung jedoch viel komplizierter als das einfache Löschen der krankheitsverursachenden Gene. Eine dieser Hürden ist die Tatsache, dass das Bearbeiten von Cut-up-Genen sehr lange dauert.
Wissenschaftler der UCLA haben jetzt eine Möglichkeit gefunden, mehrere Gene gleichzeitig zu bearbeiten. Derzeit erfolgt die Verfolgung der Auswirkungen von Änderungen an Genen, die mit CRISPR vorgenommen wurden, individuell.
Neues System beschleunigt Aufprallverfolgung radikal
Jede Bearbeitung wird einzeln analysiert, ein Prozess, der Wochen dauern kann. Die neueste Entwicklung des Wissenschaftlers bedeutet nun, dass er das Ergebnis von überwachen kann. Zehntausende von Gen-Bearbeitungen zur gleichen Zeit, wie es derzeit erforderlich ist, um nur einige zu analysieren.
„Seit mehreren Jahren verwenden Wissenschaftler CRISPR, um viele Gene gleichzeitig zu schneiden“ sagte Hauptautor Leonid Kruglyak, Lehrstuhl für Humangenetik an der David Geffen School of Medicine der UCLA.
„Es fehlte jedoch an CRISPR-Methoden, um viele Gene gleichzeitig zu bearbeiten. Unser Labor ist das erste, das eine groß angelegte Technik entwickelt, um dies in Zellen zu erreichen, die wie menschliche Zellen strukturiert sind.“ Der Durchbruch wird es Wissenschaftlern ermöglichen, die besser zu identifizierengenetische Veränderungen, die am wahrscheinlichsten Zellen schädigen und zur Krankheit beitragen.
„Damit CRISPR das Genom ordnungsgemäß bearbeiten kann, muss jede Zelle die richtige Kombination aus Leitfaden und Patch erhalten.“ sagte Erstautor Meru Sadhu, Postdoktorand im Kruglyak-Labor. Er fügte hinzu: „Die korrekte Lieferung der Paare an Tausende von Zellen gleichzeitig war ein kompliziertes wissenschaftliches Rätsel.“
Die von der UCLA entwickelte neue Methode ermöglicht die physische Verbindung von Tausenden von Leitfäden mit ihren Partner-Patches, um sicherzustellen, dass jeder Zelle ein perfekt passender Satz zugeführt wird. Um die neue Methode zu testen, untersuchte das Team eine Klasse von vermuteten genetischen Mutationenschädlich für Zellen.
Gute und schlechte Zellen jetzt schnell identifiziert
Das Experiment wurde an Hefe durchgeführt, da zelluläre Veränderungen als Reaktion auf Genveränderungen in schnell auftreten. Hefe und sind leicht zu beobachten. Millionen von Hefezellen wurden in einem Flüssigkeitskolben gezüchtet. Die Forscher verwendeten CRISPR, um jeder Zelle einen benutzerdefinierten Satz gepaarter Führungen und Pflaster zu liefern.
Ungefähr 10.000 verschiedene Mutationen wurden gleichzeitig untersucht. CRISPR wurde von der Anleitung und dem Patch angewiesen, wo das Gen abgeschnitten und die Bearbeitung eingeführt werden soll. Nach vier Tagen konnte das Team identifizieren, welche Zellen starben oder überlebten.
„Wir waren überrascht, dass einige Gene, von denen angenommen wird, dass sie für die Zellfunktion essentiell sind, dies tatsächlich nicht sind“, so Sadhu. Hilfe . "In anderen Genen ist nur ein Teil des Proteins essentiell, während der Rest abgeschnitten werden kann und die Zelle noch überlebt."
Die Technik sollte es Wissenschaftlern ermöglichen, schnell die schädlichsten genetischen Veränderungen der harmlosen zu identifizieren. „Wir können das Genom jetzt auf tausende verschiedene Arten bearbeiten und dabei positive oder negative Auswirkungen auf Zellen beobachten.“ sagte Kruglyak, der auch Ermittler des Howard Hughes Medical Institute ist.
„Unser oberstes Ziel ist es, Wissenschaftlern dabei zu helfen, den genetischen Schuldigen für eine Krankheit zu ermitteln, Ärzte zu einer eindeutigen Diagnose zu führen und den Patienten die effektivste Behandlung zu ermöglichen.“ Der vollständige Bericht kann eingelesen werden. Naturgenetik.
Via : UCLA