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Cas9
Cas9

Cas9 (CRISPRAscheassoziiertes Protein 9) ist eine RNA-gerichtete DNAEndonuklease in Verbindung mit CRISPRImmunsystem einschließlich der Streptococcus pyogenes und verwandte Bakterien.[1] Cas9 wird als mögliche Technik für gezielte Eingriffe in das Erbgut von Tieren und Menschen intensiv erforscht. 2015 wurden die ersten Experimente mit CRISPR/Cas9 am Menschen Embryonen hingerichtet.[2]

CRISPR-vermittelte Immunität

Bakterien verwenden CRISPR-basierte Techniken, um sich gegen Viren oder Bakteriophagen zu verteidigen. Dies geschieht durch die Verwendung eines CRISPR-Repeats im genetischen Material des Bakteriums in Kombination mit einem CRISPR-assoziierten Gen. Wenn ein Bakterium den Kampf mit einem Virus gewinnt, speichert es in einem solchen CRISPR-System einen Marker auf seinem genetischen Material. Bei einem nachfolgenden Angriff zerstört das eingehende genetische Material des Virus dieselben Teile RNA aktivieren, was bedeutet, dass Schnittaktionen und dergleichen stattfinden können, die die aktive Komponente des Virus neutralisieren können. Dieser Mechanismus ist ähnlich wie RNA-Interferenz bei anderen Lebewesen.

Aktive Nutzung von Cas9

In der Forschung wird Cas9 verwendet, um zufällig ausgewählte Gene zu deaktivieren. Dazu wird das Cas9 mit einem Marker ausgestattet, der es ermöglicht, ein bestimmtes Genstück zu erkennen. Cas9 wird dann in der Zielzelle jedes Mal aktiviert, wenn dieses bestimmte Gen Transkription wird ausgelesen. Die Funktion des Cas9 stellt dann sicher, dass die normale Funktion des beabsichtigten Gens gestört wird.

Eine zweite Möglichkeit, Cas9-basierte genetische Interventionen durchzuführen, besteht darin, die obige Aktivierung mit dem Einfügen eines bestimmten ausgewählten genetischen Materials zu kombinieren. Auf diese Weise kann an einer ausgewählten Stelle eine bestimmte Sequenz hinzugefügt werden, um ein Gen effektiv zu verändern, zB von einem falschen Gen in eine richtige Version. Diese Techniken befinden sich noch in einer experimentellen Phase, scheinen aber das Potenzial zu haben, genetische Eingriffe bei Tieren und Menschen in größerem Maßstab näher zu bringen.