Ein atemberaubendes neues GIF zeigt CRISPR, das DNA kaut

CRISPR ist die molekulare Schere, die die Welt verändert. Es ist ein Enzym, das DNA schneidet, und Wissenschaftler fanden 2012 heraus, dass sie es für billiges, effektives Gen-Editing einsetzen konnten: Markieren Sie einfach das CRISPR-Molekül mit ein bisschen RNA (ein dünner Splitter aus genetischem Material, der an DNA klebt) , und es kann jeden DNA-Ausschnitt herausschneiden und "umschreiben", auf den seine Träger zielen wollen.

Forscher spielen seit Jahren mit CRISPR, bekämpfen HIV, löschen genetische Krankheiten aus den Zellen experimenteller menschlicher Embryonen und erhöhen die Möglichkeit von speziesübergreifenden Organtransplantationen. Einige Wissenschaftler sprechen sogar ernsthaft darüber, das längst erloschene Mammut mit Hilfe von CRISPR wieder auferstehen zu lassen.

Aber bis jetzt haben Wissenschaftler CRISPR nicht direkt in Aktion beobachtet. Sie wissen, dass es funktioniert, denn wenn CRISPR auf einigen Zellen verwendet wird, produzieren diese Zellen DNA mit den angewandten Bearbeitungen. Aber weil die beteiligten Moleküle in solch einem winzigen Maßstab existieren, ist es unglaublich schwierig, sie direkt in Aktion zu beobachten. [10 Erstaunliche Dinge, die Wissenschaftler gerade mit CRISPR gemacht haben]

Aber "schwierig" bedeutet nicht unmöglich. In einem am 10. November in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichten Artikel enthüllte ein Forscherteam um Mikhiro Shibata von der Kanazawa University und Hiroshi Nishimasu von der Universität Tokio eine visuelle Beobachtung von CRISPR in Aktion.

Am selben Tag teilte Nishimasu ein GIF auf Twitter mit, das zeigt, wie sich die Handlung in nahezu Echtzeit entfaltet.

Es ist ein bisschen schwierig zu analysieren, was hier vor sich geht, aber die Pfeile, die die Forscher hinzugefügt haben, helfen. Diese langen kaffeebraunen Linien? Das sind DNA-Stränge. Der sonnengelbe Fleck? Das ist das CRISPR-Cas9-Enzym, kurz CRISPR genannt, und sein Blob aus führender RNA. Die violetten Pfeile zeigen auf die Stelle auf dem Strang, in die CRISPR hineinbeißt, und das zweite DNA-Stück, das durch den grauen Pfeil angezeigt wird, trennt sich, nachdem CRISPR fertig ist, um zu zermahlen. Der gesamte Prozess, der im GIF beschleunigt wird, dauert ungefähr 30 Sekunden.

Die Forscher nahmen das Video mit einer Technik auf, die als Rasterkraftmikroskopie bekannt ist. In einem Blogbeitrag für die Nano Research Group des Georgia Institute of Technology erklärte die Forscherin Wenjie Mai, die nicht an der neuen Arbeit beteiligt war, dass atomare Kraftmikroskopie beinhaltet, ein Thema immer wieder Punkt für Punkt, sehr schnell und unglaublich anzuzapfen scharfe Nadel und notieren die Kraft, die die Nadel trifft. Es ermöglicht Forschern, raue - aber im Nanomaßstab extrem scharfe - Bilder und Videos des betroffenen Bereichs zu erstellen.

Dieses Video zeigt zum ersten Mal eine direkte Beobachtung von CRISPR, so wie die Forscher es schon lange vermutet hatten. Der Atlantik berichtete gestern (13. November), dass, als die Forscher ihr Video bei einer Konferenz in Big Sky, Montana, vortrugen, das Publikum voller erfahrener CRISPR-Nutzer keuchte.

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