CRISPR/CAS - Ausarbeitung falsch?
Wie bereits in der Frage davor habe ich mich über das Thema CRISPR informiert.. wäre jemand so lieb und könnte sich gerade mal meine Ausarbeitung anschauen und mir sagen was ich verbessern könnte oder auch falsch gemacht habe und welche weiteren Punkte ich erklären könnte? Ich finde das Thema sehr kompliziert und eine kleine Hilfestellung wäre wirklich toll.
3 Antworten
Inhaltlich sieht das soweit ganz gut aus, bezüglich Rechtschreibung solltest du nochmal drübergehen.
Zur Einleitung aber noch etwas, das CRISPR/Cas Verfahren war nicht das erste, welches "gene editing" ermöglichte, davor gab es z.B. auch schon TALEN und ZFN
Die richtige Neuerung brachte das CRISPR/Cas-System in der Gentechnik durch seine "Einfachheit", vorherige gezielte Nukleasen hatten immer DNA-Bindedomänen, also Proteine zur Zielfindung in der DNA, deshalb waren sie aufwendig in der Herstellung und für jedes neue Ziel war ein komplettes neues Protein nötig. Beim CRISPR/Cas wurde das dann durch die guideRNA (gRNA) ersetzt, die einerseits recht schnell und einfach produziert werden können und andererseits auch leicht die Veränderung mehrerer ZIele gleichzeitig ermöglichten, indem man nur einmal ein großes Protein (wie Cas9) einschleusen muss und zusätzlich nur verschiedene kleine gRNAs für das jeweilige Ziel.
Wofür ist denn die Ausarbeitung, was ist das Ziel (genaues Thema oder Problemfrage) und wie sind die Vorgaben für den Umfang?
Also mein Thema an sich ist "CRISPR/CAS" wie diese Methode genau funktioniert (hauptsächlich bei dem Menschen).. mind. 5 - 10 Seiten. Risiken, Vor- und Nachteile.. werde ich noch hinzufügen aber ich habe echt keine Ahnung wie ich weitermachen könnte :(
Als nächsten Schritt könntest du dann kurz erklären, wie die eingebaute DNA den Bakterien zur Abwehr gegen neue Infektionen mit den Viren hilft. Der Prozess wird hier beschrieben www.mpg.de/11032932/crispr-cas9-mechanismus
Dann solltest du dich komplett auf die technische Anwendung fokussieren, also wie man die natürlichen crRNA/tracrRNA durch künstliche gRNA ersetzt, was das Cas9 genau ist und wie es funktioniert, ggf. noch was es neben dem klassischen Cas9 für Möglichkeiten gibt (z.B. Cas9-Nickasen, Cpf1, c2c2) etc.
Dann noch Schwierigkeiten wie Off-Target-Effekte und Effizienz.
Schließlich dann noch Anwednugsbeispiele.
Hallo.
Erstmal, es tut mir leid, aber es fällt mir schwer den Text zu lesen, da er für mich einfach zu klein ist 😅
Deswegen möchte ich etwas ansprechen, was eventuell nicht in deinem Text ist.
Die CRISPR ist aufgrund der Veränderung der Gene der Menschen ein sehr umstrittenes Thema.
Insbesondere die "Designer-Babys" die auf grund der CRISPR entstehen können, sind sehr umstritten.
Du solltest dir dieses thema Auf jedenfall mal anschauen, wenn du das noch nicht gemacht hast.
Dieser Teil geht dann jedoch ziemlich stark in die Ethik und Moral.
LG Jason
Ohje! Ich hätte das Bild besser hochladen müssen. Tut mir leid. Ich danke dir jedoch für deine Idee mit den „Designerbabys“. Ich werde dies definitiv hinzufügen. Dankeschön (: !
Auch wenn dir Rechtschreibung gerade zweitrangig ist will ich trotzdem kurz anmerken, dass bei "Cas9" nur der erste Buchstabe groß geschrieben wird und Wörter in einer anderen Sprache (clustered regulary blabla) oder Artnamen (wenn du zB das Bakterium erwähnst, in dem CRISPR vorkommt) kursiv geschrieben werden.
Ich würde vielleicht auch gar nicht so viel weiter ins Detail gehen, woher das Verfahren kommt. Den Ursprung zu benennen ist auf jeden Fall richtig und wichtig. Aber der Hauptaugenmerk sollte ja auf der Methode liegen.
Also zum Ursprung vielleicht noch etwas stärker betonen, wofür das Bakterium dieses gecrispere überhaupt braucht (Immunsystem).
Ansonsten haben Agronom und J4s0n1 ja schon wertvolle Tipps gegen.
Ich arbeite mit Crisper an Pflanzen und nicht an Menschen, deswegen kann ich zu letzteren leider nicht so viel sagen.
Die beiden prominentesten Methoden für Crisper sind zum Einen das "knock out", also Ausschalten von Genen (nennt sich auch non-homologous end joining) und zum Anderen das "Einfügen" von Sequenzen, auch homology directed repair genannt. Bei beiden Fällen verursacht das Cas9-Enzym einen definierten Schnitt in der genomischen DNA. Das zelleigene Reparatursystem versucht dann diesen Schnitt zu reparieren.
Ein knock out zu verursachen ist gar nicht so mal so schwierig. Das Reparatursystem der Zelle schafft es in den meisten Fällen, den Schnitt wieder korrekt zu beheben. Allerdings passt dann ja immernoch die sgRNA zu der genomischen Sequenz, daher schneides das Cas9 einfach nochmal. Und das solange, bis das Reparatursystem Fehler macht und es nicht "korrekt" repariert, also Nukleotide einfügt oder deletiert. Das hat in der Regel einen "frame shift" der codierenden Sequenz zur Folge, weshalb kein funktionierendes Protein mehr entstehen kann, wenn der Schnitt zB. am 3'-Ende einer für ein protein codierenden Sequenz erfolgt ist.
Ein homology directed repair (HDR) zu verursachen ist schon schwieriger. Man kann zusätzlich zum CRISPR/Cas9 Konstrukt und der sgRNA noch eine "Vorlage" in die Zelle einschleusen. Diese Vorlage beinhaltet ein Gen oder Teile eines Gens (zB ein anderer Promotor um die Expression eines Gens zu verändern) und links und rechts von diesem Bereich "homologe Sequenzen", die 1zu1 zu dem Inserierungsort passen. Wenn der Schnitt erfolgt, nimmt das Zelleigene Reparatursystem dann diese "Vorlage", und repariert den Schnitt so, dass diese Vorlage eingebaut wird. Vermutlich habe ich das jetzt nicht so verständlich erklärt, Google hat da aber ein paar sehr schöne Abbildungen zu.
Einen knock outs sind zB in der Grundlagenforschung wichtig. Wenn man wissen will wie ein Gen funktioniert macht man es einfach kaputt und schaut, was sich so in der Zelle oder im Organismus ändert :D Mit knockouts wurden allerdings zB auch schon Menschen von HIV geheilt (Ein für den Virus wichtiger Rezeptor wurde zerstört) oder von Leukämie. Ein wichtiges Anwendungsgebiet von Crisper ist also auch die "Gentherapie".
HDRs können für den sehr (und zurecht!) umstrittenen"gene drive" genutzt werden (eine Methode die es zB ermöglicht Malaria auszurotten, indem die gesamte Mückenpoluation genetisch verändert wird). Ich arbeite gerade auch an einem HDR, allerdings versuche ich eine Promotorregion eines Gens in Reis zu verändern, damit dieser gegen ein bestimmtes Bakterium resistent wird. Ich will diesen Promotor effizienter machen.
Weitere Anwendungsbereiche für Crisper sind auch einzelne gezielte Nukleotidaustausche statt knock outs oder größeren HDRs, man kann das Cas-Enzym so verändern, dass es nicht mehr schneidet aber Aktivatordomänen trägt und so Gene bloß gezielt anschaltet.
Off-targets (also dass Crisper auch unerwünschte Bereiche im Genom schneidet) kommen tatsächlich vor. Allerdings ist hier die Forschungs auch schon weit fortgeschritten. Mann sowohl über Computerprogramme als auch experimentell hrausfinden, wo sich potentielle Off-Targets befinden und seine sgRNA entsprechend anpassen, dass sie da nicht mehr schneidet. Es wurden auch schon effizientere Cas-Enzymvarianten hergestellt (sniper-Cas oder HF-Cas) , um das Problem der Off-Targets zu umgehen.
Oh, ein Fehler ist mir unterlaufen. Knock outs sollte man am 5'-Ende eines Gens machen und nicht am 3'. Also am Anfang einer codierenden Sequenz. Wenn der frame shift erst am Ende der codierenden Sequenz passiert hat man ja noch zum Großteil ein funktionierendes Protein.
Ich hab vielleicht etwas zu viel und zu kompliziert geschrieben. Wenn du etwas nicht verstehst kannst du gerne nochmal nachfragen. Ich würde auch nur das in deine Arbeit übernehmen, das du auch selbst einigermaßen verstanden hast. Mit meinem Text habe ich dir aber vielleicht ein paar weitere Impulse geben können.
Danke für die Hilfe! Nur welche Punkte könnte ich noch ergänzen? Sollte ich weiter machen was mit einem CRISPR-Abschnitt passiert, mit Tracer und dem Enzym CAS 9 oder direkt auf CAS 9 eingehen?