Precisie is het handelsmerk van een wetenschapper. Emmanuelle Charpentier en Jennifer Doudna lieten er geen gras over groeien en ontdekten het revolutionaire gereedschap in de gentechnologie CRISPR/Cas9, "de genetische schaar". De pioniers, Emmanuelle Charpentier en Jennifer Doudna, van dit levensveranderende instrument krijgen de Nobelprijs voor scheikunde in 2020. Hun uitvinding in 2012 leidde tot talloze ontdekkingen op belangrijke gebieden als kankeronderzoek, plantenonderzoek en het vinden van genezing voor erfelijke ziekten. Het CRISPR/Cas9-instrument heeft het gemakkelijker gemaakt om in minder tijd genetische sequenties op de exacte plaats te bewerken. Hun ontdekking heeft het perspectief op biowetenschappen veranderd. Het is een springplank voor een nieuw tijdperk in de genetica, dat de levenden ten goede zal komen.
Wat is CRISPR/Cas9 en hoe is het ontdekt?
CRISPR/CAS9 is een genbewerkingstool die wordt gebruikt om een DNA-sequentie op de exacte plaats van belang door te knippen. CRISPR staat voor Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats en Cas9 is een enzym dat helpt bij het knippen van de sequentie. CRISPR heeft twee hoofdkenmerken: de nucleotideherhalingen en de afstandhouders. Bij CRISPR fungeren de nucleotide-sequenties gewoonlijk als sjabloonstrengen om een complementair RNA te transcriberen, dat uiteindelijk CRISPR RNA (cr RNA) wordt genoemd. Emmanuelle Charpentier en Jennifer Doudna waren de eersten die deze spacers en repeaters ontdekten. Zij ontdekten ook dat het enzym Cas9, dat helpt bij het knippen van de DNA-sequentie, zich bindt aan andere RNA-moleculen. De twee moleculen, cr RNA en transactiverend cr RNA, hielpen Cas9 bij het doorsnijden van de doelwitlocatie van het dubbelstrengs DNA.
De ontdekking werd gedaan door Emmanuelle Charpentier tijdens het observeren van het afweermechanisme van de streptokokbacterie tegen het virus. Het feit dat haar het meest intrigeerde was hoe een RNA-molecuul dat in de bacterie werd aangetroffen een zeer vergelijkbare genetische code had als de CRISPR van de bacterie. Na analyse van de twee sequenties bleek dat het RNA-molecuul overeenkwam met het herhalende deel van het CRISPR. Bij verder onderzoek ontdekte zij dat dit kleine RNA-molecuul de RNA-sequentie activeerde in aanwezigheid van Cas9. De RNA-sequentie was het resultaat van de CRISPR-sequentie. Dit molecuul werd het transactiverende CRISPR RNA genoemd. Wanneer een bacterie door een virus wordt geïnfecteerd, voegt de bacterie het virale DNA als geheugen in zijn genoom toe aan de CRISPR-regio. Dit helpt de bacterie tegen verdere nieuwe infecties. Dit CRISPR-DNA wordt vervolgens gekopieerd om CRISPR-RNA te maken dat moet worden gekloofd tot viraal DNA dat helpt bij het herkennen van vreemd viraal DNA.
Later onderzocht Jennifer Doudna of dit virale DNA kon worden geïdentificeerd met behulp van het CRISPR RNA en het Cas9 enzymmolecuul. Na verschillende experimenten konden ze het nog steeds niet identificeren en beseften ze dat er iets ontbrak. De volgende keer dat zij het experiment uitvoerden, werd daarom ook de door Emmanuelle ontdekte transactiverende cr RNA molecule toegevoegd. Tot hun verrassing werd het virale DNA geïdentificeerd, wat leidde tot het nieuwe aeon dat komen gaat.
CRISPR/Cas9 heeft een nieuwe benadering van het leven mogelijk gemaakt. Het wordt op verschillende gebieden van de wetenschap gebruikt. Dit instrument is evolutionair in de medische wetenschappen. Vandaag werken de onderzoekers aan het beëindigen van erfelijke aandoeningen die de mensheid het meest hebben getroffen. Het andere gebied waar dit instrument wordt gebruikt is de landbouw om de plant infectieresistent te maken, bij de ontwikkeling van geneesmiddelen, bij gentherapie en nog veel meer. Met een reglementair en ethisch gebruik van dit instrument kan de mensheid een grenzeloze wereld ervaren.
Referentie
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/popular-information/
Abonneer u op onze nieuwsbrief
Exclusieve inhoud van hoge kwaliteit over effectieve visuele
communicatie in de wetenschap.
