< Gibt es bei der Funktionsweise der NGT ein Grundprinzip?
Wie beim Editieren von Texten geht es bei der Genomeditierung/den NGT darum, DNA zu bearbeiten. Die Begriffe stehen für eine Reihe von Methoden, die es ermöglichen, gezielte Mutationen in ausgewählten DNA-Abschnitten zu erzeugen.
Vom Prinzip her lassen sich die drei gängigsten Methoden –und CRISPR/Cas, TALEN und ZFN – in drei identische Schritte unterteilen: (1) Suchen und Finden, (2) Schneiden und (3) Reparieren.
- Suchen und Finden
Das erste Prinzip der NGT ist die präzise Erkennung der Ziel-DNA-Stelle. Dazu nutzen Werkzeuge wie CRISPR/Cas einen „Guide“-RNA-Strang, der spezifisch an die gewünschte DNA-Sequenz bindet. Diese RNA-Sequenz „sucht“ das Zielgen im Genom und dockt genau an der passenden Stelle an, wodurch eine hohe Genauigkeit gewährleistet wird.
- Schneiden
Sobald die Ziel-DNA-Stelle gefunden ist, wird diese gezielt geschnitten. Bei CRISPR/Cas geschieht dies durch das Cas-Protein, das wie eine molekulare Schere funktioniert. Der Schnitt erfolgt an genau der vorher festgelegten Stelle und erzeugt einen Doppelstrangbruch in der DNA. Dieser Schnitt aktiviert den natürlichen Reparaturmechanismus der Zelle.
- Reparieren
Die eigentliche Veränderung der DNA kommt aber erst jetzt. Es beginnt damit, dass zelleigene Reparatur-Enzyme versuchen, den Schaden an der DNA zu beheben. Da dieser Mechanismus fehleranfällig ist, können dadurch beispielsweise Punktmutationen entstehen, die das Gen inaktivieren. Es können aber auch einzelne oder mehrere Basen gelöscht (Deletion) oder neue DNA-Bausteine (bis hin zu größeren DNA-Stücken bei gleichzeitiger Zugabe von synthetischen DNA-Fragmenten als „Reparaturvorlage“) hinzugefügt werden (Insertion).