Genoombewerking
Genoombewerking is een vorm van genetische manipulatie.
DNA wordt ingevoegd, vervangen of uit een genoom verwijderd met behulp van kunstmatig vervaardigde nucleasen of "moleculaire scharen". De nucleasen maken specifieke dubbelstrengsbreuken (DSB's) op gewenste plaatsen in het genoom. De eigen mechanismen van de cel herstellen de geïnduceerde breuk(en) door natuurlijke processen.
Op dit moment worden er vier families van gemanipuleerde nucleasen gebruikt.
Om de functie van een gen of een eiwit te begrijpen, bemoeit men zich er op een volgordespecifieke manier mee en kijkt men naar de effecten ervan op het organisme. In sommige organismen is het echter moeilijk of onmogelijk om een plaatsspecifieke mutatie te doen. Daarom moeten er meer indirecte methoden worden gebruikt. Voorbeelden hiervan zijn:
- Het uitschakelen van het gen van belang door korte RNA-interferentie (siRNA). Toch kan genverstoring door siRNA variabel en onvolledig zijn.
- Genoombewerking met nucleassen zoals ZFN. Dit is anders dan siRNA. De gemanipuleerde nuclease (het enzym dat het DNA doorsnijdt) is in staat om de DNA-binding te wijzigen. Daarom kan het in principe elke gerichte positie in het genoom knippen, en de sequenties voor genen die niet specifiek gericht kunnen worden door conventionele RNAi te wijzigen.
Genoomredactie is door Nature Methods gekozen als de 2011 Methode van het Jaar. De techniek wordt al gebruikt, maar het implanteren van gemodificeerde embryo's bij een vrouw is nog niet toegestaan.
De CRISPR/Cas9-methode
In 2017 werd dit systeem aangekondigd als een van de grootste wetenschappelijke prestaties van het jaar. Cas9 is een enzym dat met een gids RNA, een nieuwe sequentie van DNA in een genoom kan zetten. Sir John Skehel zei: "Dat zou je in staat kunnen stellen om een bepaald gen in een cel uit te schakelen, of een bepaald gen te introduceren, of een bepaald gemuteerd gen te corrigeren dat je beter wilt werken".
Vragen en antwoorden
V: Wat is genoombewerking?
A: Genoombewerking is een vorm van genetische manipulatie waarbij DNA wordt ingevoegd, vervangen of verwijderd uit een genoom met behulp van kunstmatig gemanipuleerde nucleasen, of "moleculaire scharen".
V: Hoe worden gemanipuleerde nucleasen gebruikt bij genoombewerking?
A: Kunstmatige nucleasen maken specifieke dubbelstrengsbreuken (DSB's) op de gewenste plaatsen in het genoom. De eigen mechanismen van de cel herstellen de geïnduceerde breuk(en) door natuurlijke processen.
V: Wat zijn enkele voorbeelden van indirecte methoden die worden gebruikt om de genfunctie te begrijpen?
A: Voorbeelden zijn het uitschakelen van het gewenste gen door middel van korte RNA-interferentie (siRNA), en het gebruik van gemanipuleerde nucleasen zoals ZFN om de DNA-binding te wijzigen en een gerichte positie in het genoom door te knippen.
V: Waarom is genome editing gekozen tot methode van het jaar 2011 van Nature Methods?
A: Genoombewerking is door Nature Methods gekozen als methode van het jaar 2011 omdat het al wordt toegepast, maar het implanteren van gemodificeerde embryo's bij een vrouw nog niet is toegestaan.
V: Zijn er verschillende soorten gemanipuleerde nucleasen die voor genoombewerking kunnen worden gebruikt?
A: Ja, er zijn vier families van gemanipuleerde nucleasen die voor genoombewerking kunnen worden gebruikt.
V: Waarin verschilt siRNA van andere methoden om inzicht te krijgen in de genfunctie?
A: SiRNA verschilt van andere methoden omdat het genen tot zwijgen brengt in plaats van ze rechtstreeks te wijzigen met een enzym als ZFN.
V: Is het implanteren van gemodificeerde embryo's bij een vrouw momenteel toegestaan?
A: Nee, het implanteren van gemodificeerde embryo's bij een vrouw is momenteel niet toegestaan.
