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CRISPR-Cas9 ist eine Methode der Gentechnik, die es ermöglicht, gezielt DNA in Zellen zu verändern. Dabei wird ein synthetisches Cas9-Protein mit einer guide-RNA (gRNA) verbunden und in die Zielzelle eingebracht. Das Enzym Cas9 zerschneidet die Fremd-DNA, indem es an passende Zielsequenzen bindet. Durch Reparaturmechanismen können dabei gewollte Modifikationen induziert werden
Das CRISPR-Cas9-System ist eine bahnbrechende Technologie zur gezielten Genom-Editierung, die auf einem natürlichen Abwehrmechanismus von Bakterien gegen Viren basiert. Es besteht aus zwei Hauptkomponenten:
- Cas9-Protein: Ein Enzym, das DNA schneiden kann.
- sgRNA (single guide RNA): Eine synthetische RNA, die eine spezifische DNA-Sequenz erkennt und Cas9 zu dieser Stelle führt.
Der Prozess beginnt mit der Bindung der sgRNA an eine Ziel-DNA-Sequenz im Genom. Cas9 schneidet dann beide Stränge der DNA an dieser Stelle. Nach dem Schnitt aktiviert die Zelle Reparaturmechanismen. Dies kann entweder durch nicht-homologe Endverknüpfung (NHEJ) geschehen, was oft Fehler einführt, oder durch homologiebasierte Reparatur (HR), die präzisere Änderungen erlaubt.
CRISPR-Cas9 hat weitreichende Anwendungen in der Grundlagenforschung, Medizin (z.B. Gentherapie) und Landwirtschaft (z.B. Pflanzenzüchtung).
