System CRISPR-Cas – od odporności bakterii do inżynierii genomowej
Journal Title: Advances in Hygiene and Experimental Medicine - Year 2016, Vol 70, Issue
Abstract
Precyzyjne modyfikacje genomów wprowadzane z dużą wydajnością są istotne do zrozumienia, jaki wpływ na procesy biologiczne i stany chorobowe mają konkretne geny lub inne elementy genomu. W ostatnich latach pojawiły się nowe metody swoistych modyfikacji genomów, określane jako edycja genomu a wykorzystujące tzw. „programowane” nukleazy. Prawdziwą rewolucję w edycji genomu przyniosło zastosowanie systemu CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR associated), w którym główną rolę odgrywa jedna z tego typu nukleaz, Cas9. System wykorzystuje elementy mechanizmu nabytej odporności bakterii i archeonów na infekcję fagami i transformację obcym materiałem genetycznym. Mikroorganizmy włączają do loci CRISPR w swoim genomie fragmenty obcego DNA, co umożliwia w przyszłości szybkie rozpoznanie i zwalczenie infekcji. Istnieje kilka typów CRISPR-Cas wśród prokariotów, jednak w inżynierii genomowej zastosowanie znalazły narzędzia oparte na systemie CRISPR typu II. CRISPR-Cas typu II wykorzystuje małe cząsteczki RNA (crRNA i tracrRNA) do precyzyjnego nakierowania pojedynczej nukleazy efektorowej – Cas9 – na konkretne miejsce w genomie. To miejsce to sekwencja komplementarna do crRNA. Cas9 może być wykorzystana do: (i) wprowadzania trwałych zmian w genomie (typu knock-out i knock-in) m.in. w procesach modyfikacji genetycznych zwierząt lub linii komórkowych, (ii) aktywacji bądź wyciszenia ekspresji wybranych genów czy (iii) wizualizacji konkretnych miejsc w genomie żywych komórek. Narzędzia oparte na systemie CRISPR-Cas znalazły zastosowanie przy tworzeniu zwierzęcych i komórkowych modeli wielu chorób, np. konkretnych typów nowotworów. W przyszłości, edycja genomu wykorzystująca programowane nukleazy może znaleźć szerokie zastosowanie w medycynie m.in. do walki z chorobami o podłożu genetycznym, a także w terapii osób zakażonych wirusem HIV.
Authors and Affiliations
Maria Czarnek, Joanna Bereta
Keywords
Related Articles
- EP ID EP220847
- DOI -
- Views 132
- Downloads 0
Peptydy – nowa klasa leków przeciwnowotworowych
Peptydy są nową klasą leków przeciwnowotworowych. Można je podzielić na dwie podklasy: peptydy przeciwbakteryjne, które preferencyjnie wiążą się z komórkami nowotworowymi oraz peptydy syntetyzowane chemicznie, które wiąż...
Glycated albumin as a marker of glycemia in diabetes and its vascular complications
Effective glycemic control is very important to prevent the onset and the progression of chronic complications in diabetic patients. It is known that glycation of various proteins is increased in diabetic patients compar...
Wpływ melatoniny i agomelatyny na parametry urodynamiczne w doświadczalnym modelu pęcherza nadaktywnego – wyniki wstępne
Wstęp: Nadaktywny pęcherz moczowy (overactive bladder; OAB) jest chorobą o złożonej patogenezie, obejmującej mechanizmy neurogenne, miogenne oraz zmienioną aktywność parakrynną urotelium. Celem naszej pracy było ocenieni...
Wpływ diety suplementowanej tyroksyną na wybrane wykładniki równowagi redox, morfologię wątroby i profil lipidowy szczurów poddanych działaniu doksorubicyny
Wprowadzenie: Cytotoksyczność doksorubicyny (DOX) – leku przeciwnowotworowego, jest w głównej mierze wynikiem generowania reaktywnych form tlenu (RFT). Niektóre z enzymów katalizujących tę reakcję, a także enzymów obrony...
Ocena wpływu diety wegetariańskiej na występowanie ubytków erozyjnych i abrazyjnych twardych tkanek zębów
Cel pracy: Celem pracy było określenie ewentualnych zależności między stosowaniem diety wegetariańskiej a występowaniem erozji i abrazji zębów. Materiał/Metody: Zbadano 46 lakto- i lakto-ovo-wegetarian i tyle samo osób z...