CRISPR als Gentechnik-Werkzeug
So wird aus dem bakteriellen Abwehrsystem ein präzises Gentechnik-Werkzeug: Wissenschaftler haben CRISPR so umprogrammiert, dass es gezielt bestimmte DNA-Abschnitte in beliebigen Organismen schneiden kann.
Die Funktionsweise ist genial einfach: Das CRISPR-Array wird abgelesen und es entsteht eine lange Vorläufer-RNA. Diese wird zu kürzeren crRNAs zurechtgeschnitten, die jeweils einen Spacer enthalten. Beim Typ-II-System arbeitet das Cas9-Protein mit tracrRNA und RNase III zusammen.
Der dreistufige Prozess läuft so ab: Zuerst erkennt das Cas9-Protein mithilfe der Guide-RNA die Schnittstelle. Dann zerschneidet die Endonuklease beide DNA-Stränge. Schließlich wird der Doppelstrangbruch repariert - entweder zufällig (Gen wird inaktiviert) oder gezielt mit einer Vorlage (neues Gen wird eingefügt).
Wichtig: PAM-Sequenzen dreiDNA−Basen müssen neben der Erkennungssequenz liegen, damit CRISPR schneidet!
Anwendungen in der Gentechnik sind vielfältig: Genfunktionen aufklären, transgene Pflanzen und Tiere herstellen, und sogar menschliche Krankheiten durch Gentherapie behandeln. CRISPR macht Gentechnik präziser und einfacher als je zuvor.