Grundlagen der Genomstruktur In Eukaryoten, also Tieren, Pflanzen und Pilzen, liegt der überwiegende Teil der DNA in strangförmigen Chromosomen vor. Sie bestehen aus Chromatin, das ist DNA, die vielfach um Histon-Proteine gewickelt ist, und weiteren DNA-bindenden Proteinen. Im Chromatin ist die DNA um ein Vielfaches verkürzt, sehr kompakt organisiert und auch geschützt. Die Struktur des […]
Hintergrund Der Einsatz der Genschere CRISPR/Cas kann neben kleinen Insertionen oder Deletionen (Indels) auch zu großen strukturellen Veränderungen in der DNA führen. Diese unbeabsichtigten Veränderungen können sowohl im Bereich der Zielregion (On-Target-Effekt) als auch in anderen DNA-Bereichen auftreten, wenn diese bspw. der Zielregion sehr ähnlich sind (Off-Target-Effekt). Solche ungewollten strukturellen Veränderungen wurden z.B. in Experimenten […]
Grundlagen über Nahrungsnetze In einem Ökosystem stehen Organismen in direkter oder indirekter Verbindung zueinander, wodurch komplexe Nahrungsnetze entstehen. Manche Organismen beeinflussen die Artenvielfalt in ökologischen Systemen verhältnismäßig stark und werden daher als Schlüsselarten bezeichnet. Auf der Ebene der DNA weisen bisherige Studien darauf hin, dass sich genotypische Variationen auf die Vielfalt und die Zusammensetzung in […]
Hintergrund Oft werden in der Grundlagenforschung und der Landwirtschaft nur die Nachkommen eines Geschlechts benötigt. Zu nennen sind hier beispielsweise Experimente in der Grundlagenforschung, die sich mit der Entwicklung der Geschlechtsorgane befassen. Ein Beispiel in der Landwirtschaft ist die Milchindustrie, die nur die weiblichen Milchkühe benötigt, während die männlichen Kälber geschlachtet werden. In der Fleischindustrie […]
Grundlagen der RNA Interferenz (RNAi) und miRNAs Die RNA Interferenz ist eine Form der Genregulation und bewirkt, dass von einem bestimmten Gen weniger Protein gebildet wird. RNAi ist ein natürlicher Mechanismus und kommt in Pilzen, Pflanzen und Tieren vor. Es gibt verschiedene kurze, zielerkennenden RNAs, die den RNAi-Mechanismus auslösen. Unter anderem sind das die sogenannten […]
Ergebnisse aus vorherigen Publikationen Aus Experimenten an menschlichen Zelllinien ist bereits bekannt, dass die Schnitte, auch Doppelstrangbrüche genannt, die durch die Genschere CRIPSR/Cas im Erbgut bewirkt werden, zu großen, ungewollten Umlagerungen der DNA führen können (Leibowitz et al.; 2021; Zuccaro et al., 2020; Weisheit et al., 2020). Das Erbgut der meisten Zielorganismen ist in Chromosomen […]
Grundlagen über Veränderungen an Off- und On-Target-Bereichen Aus einigen vorangegangenen Studien an Mäusen und menschlichen Zelllinien ist bekannt, dass der Einsatz der Genschere CRISPR/Cas zu unbeabsichtigten Veränderungen der DNA an Off-Target-Bereichen sowie zu großen Umstrukturierungen an der Zielsequenz führen kann. Off-Target-Bereiche sind der eigentlichen Zielsequenz sehr ähnlich, weswegen die Genschere dort auch schneiden und Veränderungen […]
WissenschaftlerInnen ist es gelungen, mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas9 den Gehalt der Aminosäure Asparagin in Weizen stark zu vermindern. Freies Asparagin liegt im Korn des Weizens in erhöhter Konzentration vor. Aus diesem freien Asparagin kann, gemeinsam mit reduzierenden Zuckern, bei starkem Erhitzen von Weizenprodukten Acrylamid gebildet werden. Acrylamid besitzt erwiesenermaßen krebserregende Eigenschaften. In der Studie […]
In dieser Studie wird ein neues Genome-Editing-Verfahren namens „Retron Library Recombineering“ (RLR) vorgestellt. Das Verfahren bedient sich sogenannter Retrons, um damit gezielte Veränderungen im Erbgut von Bakterien herbeizuführen. Grundlagen von Retrons Retrons kommen natürlicherweise in vielen verschiedenen Bakterienstämmen vor und sind ein Teil des bakteriellen Immunsystems: Sie schützen die Bakterien vor bestimmten Viren, sogenannten Bakteriophagen. […]
WissenschaftlerInnen des Imperial College Londons haben Gene-Drive (GD)-Mücken in großen Versuchskäfigen getestet und ihre Ergebnisse im Journal Nature Communications veröffentlicht. Die GD-Mücken wurden Bedingungen ausgesetzt, wie sie auch in der Natur zu erwarten sind. Nach mehreren Monaten brachen die Mücken-Populationen zusammen. Grundlagen aus vorhergehender Studie In der Studie wurde ein Gene Drive getestet, der bereits […]
