De CRISPR-cas9 techniek maakt het mogelijk om DNA van cellen of organismen zeer gericht te veranderen. Dankzij 'gids- RNA' kan het Cas9 enzymsysteem zeer specifiek binden aan dubbelstrengs DNA en de bewuste sequentie doorknippen.Op die plek kan vervolgens donor-DNA worden ingebracht.
CRISPR-Cas9 is een techniek die zeer precies (zieke) stukjes DNA uit genetisch materiaal kan knippen en op die manier het DNA kan wijzigen. Dit systeem biedt ongekende mogelijkheden, maar roept ook veel ethische vragen op. Morrelen aan genetisch materiaal, zelfs al gebeurt dit zeer gericht, boezemt altijd angst in.
Met CRISPR/Cas kun je op een gewenste plek in het DNA van bacteriën te knippen en of plakken om zo ongewenste mutaties te vervangen of juist een gewenste mutatie te creëren. Later bleek dat dit systeem ook in dieren en planten kan worden ingebracht om een knip op een gewenste plek in het DNA aan te brengen.
CRISPR geeft ons de mogelijkheid om de evolutie van alle levensvormen op aarde aan te passen. Van het bestrijden van erfelijke ziektes en malaria, tot het creëren van geheel nieuwe dieren. Het is mogelijk om de genen van dieren te manipuleren en zo 'nieuwe dieren' te creëren.
CRISPR's zijn korte segmenten van herhaalde codes in het DNA van bacteriën die oorspronkelijk ontdekt werden in 1987 door Japanse wetenschappers. Zij probeerden indertijd een specifiek gen van E coli te onderzoeken, waarbij het hen opviel dat hetzelfde stukje DNA zich steeds herhaalde.
Wereldwijd is afgesproken dat de mens het DNA van de mensheid niet zal veranderen. Maar het kan wél: aanpassen van wat ook wel 'de kiembaan' wordt genoemd.
Epigenetische veranderingen kunnen ontstaan omdat genen door bijvoorbeeld stress, roken of eetgewoontes aan of juist uit worden gezet. Op een gen ligt de informatie om een eiwit aan te maken. Al deze eiwitten hebben een taak in het lichaam. Als een gen actief is, kan eiwit kan zijn werk doen.
De CRISPR-cas9 techniek maakt het mogelijk om DNA van cellen of organismen zeer gericht te veranderen. Dankzij 'gids- RNA' kan het Cas9 enzymsysteem zeer specifiek binden aan dubbelstrengs DNA en de bewuste sequentie doorknippen. Op die plek kan vervolgens donor-DNA worden ingebracht.
Wat is genetische modificatie? Genetische modificatie is een techniek om de eigenschappen van een plant, dier of micro-organisme aan te passen door een stukje DNA van het ene organisme over te brengen naar een ander organisme.
Schaar en lijm: restrictie en ligatie
Vaak zijn de sequenties palindromen: andersom gelezen staat er hetzelfde. Met restrictie-enzymen kun je bijvoorbeeld een gen losknippen uit een chromosoom. Na het 'asymetrisch knippen' door het enzym blijft er op de plek van de breuk een los stukje enkelstrengs DNA over.
Vaak zit de afwijking in een gen dat eigenlijk andere fouten in het DNA moet repareren. Is zo'n reparatiegen stuk, dan kunnen er steeds nieuwe DNA-fouten in de cel ontstaan. Daardoor kan de cel ongeremd gaan delen. Als cellen ongeremd gaan delen, ontstaat er een kwaadaardige tumor.
Bij genetische manipulatie worden stukjes van het DNA van een plant of dier, met daarin een bepaald gen, geknipt en weer geplakt in de cel van een ander organisme. Denk daarbij bijvoorbeeld aan maïs. De cel krijgt daardoor de eigenschappen van het toegediende gen.
De genetische code beschrijft hoe mRNA wordt gelezen om een eiwit te vormen. Deze code is universeel geldig bij alle bekende organismen. Een mRNA-streng bestaat uit een opeenvolging van basen. Er zijn vier verschillende basen: Adenine (A), Guanine (G), Uracil (U) en Cytosine (C).
Dat RNA wordt opgenomen door een enzym dat kortweg Cas (CRISPR-associated proteins) wordt genoemd. Deze enzymen laten zich door het RNA (ook wel guide-RNA genoemd) naar het virus loodsen. Eenmaal daar aangekomen, knipt het enzym het DNA van het virus in stukjes, waardoor het virus zich niet meer kan vermenigvuldigen.
Genetische ziekte repareren in menselijke cellen. Waar de in 2012 ontwikkelde CRISPR-Cas-techniek een fout in een gen eruit knipt en vervangt door een nieuw stukje, werkt de nieuwste CRISPR-techniek – base editing genaamd - anders. Die heeft tot doel de fout in het DNA te repareren zonder te knippen.
Het gids-RNA bestaat uit een 20-tal nucleotiden (letters) die precies gelijk zijn aan de nucleotiden in een stukje DNA dat geknipt moet worden. Het gids-stukje leidt het Cas eiwit naar de juiste plek in het DNA waar het een gen in twee stukken kan knippen net zoals een schaar.
Mutagene technieken niet meer vrijgesteld van GMO-wetgeving
Het Hof zet nu een rem op innovatie: nieuwe mutagenese technieken zoals CRISPR-Cas moeten voortaan voldoen aan de wettelijke vereisten inzake voorzorgsmaatregelen, risicobeoordeling en traceerbaarheid. CRISPR-Cas valt voortaan dus onder strenge GMO-wetgeving.
Risico's genetisch gemodificeerde organismen
Genetisch gemodificeerde organismen (ggo's) kunnen ook risico's geven. Zij kunnen misschien allergieën veroorzaken of nuttige insecten schaden. Buiten het laboratorium bestaat in theorie een kans dat ggo's zich vermenigvuldigen en andere gewassen verdringen.
Op dit moment geldt in Nederland een geografische toepassingsbeperking voor de teelt van EU-toegelaten genetisch gemodificeerde gewassen. U kunt daarom momenteel geen genetisch gemodificeerde gewassen telen en dus geen melding doen voor het openbare teeltregister.
Cas9 (CRISPR associated protein 9) is een RNA-gestuurde DNA-endonuclease geassocieerd met het CRISPR-immuunsysteem van onder andere de Streptococcus pyogenes en aanverwante bacteriën. Cas9 wordt intensief onderzocht als mogelijke techniek om gericht in te grijpen in het genetisch materiaal van dieren en mensen.
Cytosine en guanine vormen drie waterstofbruggen als paar. Adenine en thymine vormen twee waterstofbruggen met elkaar. De binding tussen cytosine en guanine is daardoor ook sterker dan tussen adenine en thymine. Door de vorming van deze bindingen ontstaat de kenmerkende helixstructuur van DNA.
De cellen kunnen van de patiënt zelf zijn of van een donor. Gentherapie behandelt aandoeningen door genen te veranderen, te vervangen, te inactiveren of toe te voegen. Bij gentherapie wordt nieuw DNA in de cellen van een mens gezet.
Het apparaat zelf is gratis, maar de cartridge die je per test moet gebruiken kost nu (nog) 1.250 euro. Dit wordt naar verwachting steeds goedkoper. Daarnaast kun je er niet in spugen om je DNA te analyseren, maar moeten nog wat voorbereidingen worden verricht op je DNA.
ROTTERDAM - Gevoeligheid voor stress is in veel gevallen genetisch bepaald. Vier op de tien Nederlanders zijn door variaties in hun genen gevoeliger voor stress, en daardoor hebben ze sneller last van overgewicht en depressies. Tien procent van de Nederlanders is juist minder gevoelig voor stress.
Bij Eukaryoten (de "hogere" organismen zoals planten, dieren, schimmels en protisten) bevindt zich het belangrijkste DNA in de celkern (nucleus - vandaar ook nucleïnezuur). Daarnaast is er DNA in de mitochondriën (het mtDNA) en de eventueel aanwezige plastiden (het cpDNA).