Genoma rediģēšana
Genoma rediģēšana ir gēnu inženierijas veids.
DNS tiek ievietota, aizstāta vai izņemta no genoma, izmantojot mākslīgi radītas nukleāzes jeb "molekulārās šķēres". Nukleāzes veic specifiskus dubultās virknes pārrāvumus (DSB) vēlamajās genoma vietās. Šūnas mehānismi, izmantojot dabiskus procesus, labo radīto(-os) pārrāvumu(-us).
Pašlaik tiek izmantotas četras inženierijas nukleāžu saimes.
Lai izprastu kāda gēna vai olbaltumvielas funkciju, iejaucas secībai specifiskā veidā un novēro tās ietekmi uz organismu. Tomēr dažos organismos ir grūti vai neiespējami veikt vietai specifisku mutāciju. Tāpēc ir jāizmanto netiešākas metodes. Piemēri ir šādi:
- Interesējošā gēna apklusināšana ar īsās RNS interferences (siRNA) palīdzību. Tomēr gēnu traucēšana ar siRNA var būt mainīga un nepilnīga.
- Genoma rediģēšana ar nukleāzēm, piemēram, ZFN. Tas atšķiras no siRNA. Izstrādātā nukleāze (enzīms, kas sagriež DNS) spēj modificēt DNS saistīšanos. Tāpēc tā principā var sagriezt jebkuru mērķa vietu genomā un mainīt secības gēniem, uz kuriem nevar mērķtiecīgi iedarboties ar parasto RNNAi.
Dabas metožu žurnāls Nature Methods izvēlējās genoma rediģēšanu par 2011. gada metodi. Šī metode jau tiek izmantota, bet modificētu embriju implantēšana sievietēm vēl nav atļauta.
CRISPR/Cas9 metode
2017. gadā šī sistēma tika pasludināta par vienu no gada lielākajiem zinātnes sasniegumiem. Cas9 ir enzīms, kas ar vadošo RNS var ievadīt genomā jaunu DNS sekvenci. Sers Džons Skehels teica: "Tas varētu ļaut izslēgt noteiktu gēnu šūnā vai ieviest noteiktu gēnu, vai labot noteiktu mutējušu gēnu, ko vēlaties, lai tas darbotos labāk.".
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir genoma rediģēšana?
A: Genoma rediģēšana ir ģenētiskās inženierijas veids, kurā DNS ievieto, nomaina vai izņem no genoma, izmantojot mākslīgi radītas nukleāzes jeb "molekulārās šķēres".
J: Kā genoma rediģēšanā izmanto inženierijas nukleāzes?
A: Inženierijas nukleāzes veic specifiskus dubultās virknes pārrāvumus (DSB) vēlamajās genoma vietās. Šūnas mehānismi, izmantojot dabiskus procesus, labo radīto(-os) pārrāvumu(-us).
J: Kādi ir daži netiešo metožu piemēri, ko izmanto, lai izprastu gēnu funkciju?
A: Kā piemērus var minēt interesējošā gēna apklusināšanu, izmantojot īsu RNS interferenci (siRNA), un inženierijas nukleāžu, piemēram, ZFN, izmantošanu, lai modificētu DNS saistīšanos un nogrieztu jebkuru mērķa vietu genomā.
Jautājums: Kāpēc genoma rediģēšana tika izvēlēta par 2011. gada "Nature Methods" metodi?
A: Dabas metožu žurnāls Nature Methods izvēlējās genoma rediģēšanu par 2011. gada metodi, jo to jau izmanto, bet modificētu embriju implantēšana sievietei vēl nav atļauta.
J: Vai ir dažādi inženierijas nukleāžu veidi, ko var izmantot genoma rediģēšanai?
A: Jā, ir četras inženierijas nukleāžu saimes, kuras var izmantot genoma rediģēšanai.
J: Ar ko siRNA atšķiras no citām metodēm gēnu funkcijas izpratnei?
A: SiRNA atšķiras no citām metodēm, jo tā ietver gēnu apklusināšanu, nevis tiešu modificēšanu ar enzīmu, piemēram, ZFN.
J: Vai pašlaik ir atļauts implantēt modificētus embrijus sievietei?
A.: Nē, modificētu embriju implantēšana sievietei pašlaik nav atļauta.
