Genomo redagavimas
Genomo redagavimas yra genų inžinerijos rūšis.
DNR įterpiama, pakeičiama arba pašalinama iš genomo naudojant dirbtinai sukurtas nukleazes arba "molekulines žirkles". Nukleazės norimose genomo vietose sukuria specifinius dvigubos grandinės pertrūkius (DSB). Ląstelės mechanizmai natūraliais procesais pataiso sukeltą (-as) lūžį (-is).
Šiuo metu naudojamos keturios modifikuotų nukleazių šeimos.
Norint suprasti geno ar baltymo funkciją, reikia įsikišti į jį tam tikra seka ir stebėti jo poveikį organizmui. Tačiau kai kuriuose organizmuose sunku arba neįmanoma atlikti specifinės vietos mutacijos. Todėl tenka taikyti netiesioginius metodus. Pavyzdžiai:
- Interesuojančio geno slopinimas trumposios RNR interferencijos (siRNA) metodu. Tačiau genų trikdymas naudojant siRNA gali būti nepastovus ir neišsamus.
- Genomo redagavimas naudojant nukleazes, pavyzdžiui, ZFN. Tai skiriasi nuo siRNA. Sukurta nukleazė (fermentas, kuris pjauna DNR) gali modifikuoti DNR prisijungimą. Todėl ji iš esmės gali nukirpti bet kurią tikslinę genomo vietą ir pakeisti genų, į kuriuos negalima konkrečiai nukreipti įprastinės RNRi, sekas.
"Nature Methods" 2011 m. Metų metodu išrinko genomo redagavimą. Šis metodas jau naudojamas, tačiau implantuoti modifikuotus embrionus į moters organizmą dar neleidžiama.
CRISPR/Cas9 metodas
2017 m. ši sistema buvo paskelbta vienu didžiausių metų mokslo pasiekimų. Cas9 yra fermentas, kuris su vedančiąja RNR gali įterpti naują DNR seką į genomą. Seras Johnas Skehelis sakė: "Tai gali leisti išstumti iš ląstelės tam tikrą geną, įvesti tam tikrą geną arba pataisyti tam tikrą mutavusį geną, kuris, kaip norima, veiktų geriau."
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra genomo redagavimas?
A: Genomo redagavimas - tai genų inžinerijos rūšis, kai DNR įterpiama, pakeičiama arba pašalinama iš genomo naudojant dirbtinai sukurtas nukleazes arba "molekulines žirkles".
K: Kaip genomo redagavimo metu naudojamos dirbtinai sukurtos nukleazės?
A: Inžinerinės nukleazės sukuria specifinius dvigubos grandinės lūžius (DSB) norimose genomo vietose. Ląstelės mechanizmai natūraliais procesais pataiso sukeltą (-as) lūžį (-is).
K.: Kokie netiesioginių metodų, naudojamų genų funkcijai suprasti, pavyzdžiai?
Atsakymas: Pavyzdžiai - dominančio geno nutildymas trumpa RNR interferencija (siRNA) ir modifikuotų nukleazių, tokių kaip ZFN, naudojimas, siekiant pakeisti DNR jungimąsi ir iškirpti bet kurią tikslinę genomo vietą.
K.: Kodėl genomo redagavimas buvo pasirinktas 2011 m. "Nature Methods" Metų metodu?
A: "Nature Methods" 2011 metų metodu pasirinko genomo redagavimą, nes jis jau naudojamas, tačiau implantuoti modifikuotus embrionus į moters organizmą dar neleidžiama.
K.: Ar yra skirtingų tipų inžinerinių nukleazių, kurios gali būti naudojamos genomo redagavimui?
Atsakymas: Taip, yra keturios genetiškai modifikuotų nukleazių šeimos, kurios gali būti naudojamos genomui redaguoti.
K: Kuo siRNA skiriasi nuo kitų metodų genų funkcijai suprasti?
A.: SiRNA skiriasi nuo kitų metodų tuo, kad ją taikant genai nutildomi, o ne tiesiogiai modifikuojami fermentu, pavyzdžiui, ZFN.
K: Ar šiuo metu leidžiama implantuoti modifikuotus embrionus į moters organizmą?
Atsakymas: Ne, šiuo metu implantuoti modifikuotus embrionus į moterį neleidžiama.
