Genoomi redigeerimine
Genoomi redigeerimine on üks geenitehnoloogia liike.
DNA sisestatakse, asendatakse või eemaldatakse genoomist kunstlikult loodud nukleaaside ehk "molekulaarsete kääride" abil. Nukleaasid tekitavad genoomis soovitud kohtades spetsiifilisi kahesoonelisi katkestusi (DSB). Raku enda mehhanismid parandavad indutseeritud katkestuse(d) looduslike protsesside abil.
Praegu on kasutusel neli perekonda muundatud nukleaase.
Geeni või valgu funktsiooni mõistmiseks sekkutakse sellesse järjestusspetsiifiliselt ja jälgitakse selle mõju organismile. Mõne organismi puhul on siiski raske või võimatu teha kohaspetsiifilist mutatsiooni. Seetõttu tuleb kasutada kaudsemaid meetodeid. Näited on järgmised:
- Huvipakkuva geeni vaigistamine lühikese RNA-interferentsi (siRNA) abil. Siiski võib siRNA abil toimuv geenide häirimine olla varieeruv ja ebatäielik.
- Genoomi redigeerimine nukleaasidega, nagu ZFN. See erineb siRNAst. Töödeldud nukleaas (ensüüm, mis lõikab DNA-d) on võimeline muutma DNA sidumist. Seetõttu võib see põhimõtteliselt lõigata mis tahes sihtkoha genoomis ja muuta nende geenide järjestust, mida tavapärase RNAi abil ei ole võimalik spetsiifiliselt sihtida.
Nature Methods valis genoomi redigeerimise 2011. aasta meetodiks. Seda tehnikat juba kasutatakse, kuid muudetud embrüote siirdamine naisele ei ole veel lubatud.
CRISPR/Cas9 meetod
2017. aastal kuulutati see süsteem aasta üheks suurimaks teaduslikuks saavutuseks. Cas9 on ensüüm, mis koos juhtiva RNA-ga suudab panna genoomi uue DNA järjestuse. Sir John Skehel ütles: "See võib võimaldada teil teatud geeni rakus välja lüüa või sisestada teatud geeni või parandada teatud mutatsiooniga geeni, mida soovite paremini toimima panna."
Küsimused ja vastused
K: Mis on genoomi redigeerimine?
V: Genoomi redigeerimine on geenitehnoloogia liik, mille puhul DNA-d lisatakse, asendatakse või eemaldatakse genoomist, kasutades selleks kunstlikult valmistatud nukleaase ehk "molekulaarseid käärid".
K: Kuidas kasutatakse genoomi redigeerimisel tehislikke nukleaase?
V: Töödeldud nukleaasid tekitavad genoomis soovitud kohtades spetsiifilisi topeltkatkestusi (DSB). Raku enda mehhanismid parandavad indutseeritud katkestuse(d) looduslike protsesside abil.
K: Millised on mõned näited kaudsetest meetoditest, mida kasutatakse geenide funktsiooni mõistmiseks?
V: Näidetena võib tuua huvipakkuva geeni vaigistamise lühikese RNA-interferentsi (siRNA) abil ning muundatud nukleaaside, näiteks ZFNi, kasutamise, et muuta DNA sidumist ja lõigata mis tahes sihtkoha genoomis.
K: Miks valiti genoomi redigeerimine Nature Methods'i 2011. aasta meetodiks?
V: Nature Methods valis genoomi redigeerimise 2011. aasta meetodiks seetõttu, et seda juba kasutatakse, kuid muundatud embrüote siirdamine naisele ei ole veel lubatud.
K: Kas genoomi redigeerimiseks saab kasutada eri tüüpi muundatud nukleaase?
V: Jah, genoomi redigeerimiseks saab kasutada nelja perekonda muundatud nukleaase.
K: Mille poolest erineb siRNA teistest meetoditest geenide funktsiooni mõistmiseks?
V: SiRNA erineb teistest meetoditest, sest see hõlmab pigem geenide vaigistamist kui nende otsest muutmist ensüümiga nagu ZFN.
K: Kas muundatud embrüote siirdamine naisele on praegu lubatud?
V: Ei, muundatud embrüote siirdamine naisele ei ole praegu lubatud.
