Metoda CRISPR

Editace genu CRISPR je technika genetického inženýrství v molekulární biologii, kterou lze modifikovat genomy živých organismů. Je založen na zjednodušené verzi bakteriální CRISPR - Cas9 antivirovém obranném systému. Dodáním nukleasy Cas9 spojenou se syntetickou vodicí RNA (gRNA) do buňky je možné genom buňky štěpit na požadovaném místě, což umožňuje odstranit stávající geny a / nebo přidat nové geny in vivo.

Nukleáza Cas9, která pracuje jako genetické nůžky, otevírá oba řetězce cílové sekvence DNA a zavádí modifikaci jedním ze dvou způsobů. Knock-in mutace, usnadněné prostřednictvím homologie řízené opravy (HDR), je tradiční cestou cílených genomických editačních přístupů. To umožňuje zavedení cíleného poškození a opravy DNA . HDR využívá použití podobných sekvencí DNA k řízení opravy zlomů začleněním exogenní DNA, aby fungovala jako templát opravy. Tato metoda se spoléhá na periodický a izolovaný výskyt poškození DNA v cílovém místě, aby mohla být zahájena oprava. Knock-out mutace způsobené CRISPR-Cas9 mají za následek opravu dvojvláknového zlomu pomocí nehomologního spojení konců (NHEJ). NHEJ může často vést k náhodným delecím nebo inzercím v místě opravy, což může narušit nebo změnit funkčnost genu. Proto genomové inženýrství CRISPR-Cas9 dává vědcům možnost vytvářet cílené náhodné změny v genu. Z tohoto důvodu je přesnost úpravy genomu velkým problémem. Genomická editace vede k nevratným změnám genomu.

Techniky úpravy genomu CRISPR-Cas9 mají mnoho potenciálních aplikací, včetně medicíny a zemědělství. Využití komplexu CRISPR-Cas9-gRNA pro editaci genomu bylo pro průlom roku v roce 2015 volbou AAAS.^[1] Mnoho bioetických otázek je spojeno s možností použití CRISPR pro úpravu zárodečných linií, zejména u lidských embryí.

Tato technika je považována za vysoce významnou v biotechnologii a medicíně, protože umožňuje editaci genomů „in vivo“ s extrémně vysokou přesností, levně a snadno. V roce 2020 obdržely autorky této metody Jennifer Doudnaová a Emmanuelle Charpentierová Nobelovu cenu za chemii.^[2] Zásadní podíl na objevu má také Čech Martin Jínek, který dříve pracoval v týmu Jennifer Doudnaové v Berkeley.^[3]