Editace genomu
Editace genomu je druh genetického inženýrství.
DNA se do genomu vkládá, nahrazuje nebo odstraňuje pomocí uměle vytvořených nukleáz neboli "molekulárních nůžek". Nukleázy vytvářejí specifické dvouřetězcové zlomy (DSB) na požadovaných místech genomu. Vlastní mechanismy buňky opravují vyvolané zlomy přirozenými procesy.
V současné době se používají čtyři rodiny upravených nukleáz.
Pro pochopení funkce genu nebo proteinu se do něj zasahuje sekvenčně specifickým způsobem a sleduje se jeho vliv na organismus. U některých organismů je však obtížné nebo nemožné provést mutaci specifickou pro dané místo. Proto je třeba použít nepřímější metody. Příkladem jsou např:
- Umlčení zájmového genu pomocí krátké RNA interference (siRNA). Narušení genu pomocí siRNA však může být proměnlivé a neúplné.
- Editace genomu pomocí nukleáz, jako je ZFN. To se liší od siRNA. Upravená nukleáza (enzym, který řeže DNA) je schopna modifikovat vazbu DNA. Proto může v zásadě vystřihnout libovolnou cílovou pozici v genomu a zavést změnu sekvencí u genů, které nemohou být specificky cíleny běžnou RNAi.
Editaci genomu vybrala časopis Nature Methods jako metodu roku 2011. Tato technika se již používá, ale implantace upravených embryí ženám zatím není povolena.
Metoda CRISPR/Cas9
V roce 2017 byl tento systém vyhlášen jako jeden z největších vědeckých úspěchů roku. Cas9 je enzym, který s vodicí RNA dokáže do genomu vložit novou sekvenci DNA. Sir John Skehel řekl: "To by vám mohlo umožnit vyřadit určitý gen v buňce nebo zavést určitý gen či opravit určitý zmutovaný gen, který chcete, aby fungoval lépe."
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to editace genomu?
Odpověď: Editace genomu je druh genetického inženýrství, při kterém se DNA vkládá, nahrazuje nebo odstraňuje z genomu pomocí uměle vytvořených nukleáz neboli "molekulárních nůžek".
Otázka: Jak se umělé nukleázy používají při editaci genomu?
Odpověď: Upravené nukleázy vytvářejí specifické dvouřetězcové zlomy (DSB) na požadovaných místech genomu. Vlastní mechanismy buňky opravují vyvolané zlomy přirozenými procesy.
Otázka: Jaké jsou příklady nepřímých metod používaných k pochopení funkce genů?
Odpověď: Mezi příklady patří umlčení genu, který nás zajímá, pomocí krátké RNA interference (siRNA) a použití upravených nukleáz, jako je ZFN, které modifikují vazbu DNA a vystřihnou libovolné cílené místo v genomu.
Otázka: Proč byla editace genomu vybrána jako metoda roku 2011 v časopise Nature Methods?
Odpověď: Editaci genomu vybrala organizace Nature Methods jako metodu roku 2011 proto, že se již používá, ale implantace upravených embryí ženám zatím není povolena.
Otázka: Existují různé typy upravených nukleáz, které lze pro editaci genomu použít?
Odpověď: Ano, existují čtyři rodiny inženýrských nukleáz, které lze použít k editaci genomu.
Otázka: Jak se siRNA liší od jiných metod pro pochopení funkce genů?
Odpověď: SiRNA se od ostatních metod liší tím, že zahrnuje umlčování genů, nikoli jejich přímou modifikaci pomocí enzymu, jako je ZFN.
Otázka: Je v současné době povoleno implantovat modifikovaná embrya do ženy?
Odpověď: Ne, implantace modifikovaných embryí do ženy není v současné době povolena.
