Base-Editing

Modifizierte Form des CRISPR/Cas-Systems, mit der gezielt Punktmutationen hervorgerufen werden können, ohne dass ein Doppelstrangbruch entsteht. Dabei werden einzelne Basen ausgetauscht.

Wie beim CRISPR/Cas-System auch, wird beim Base Editing eine guideRNA (gRNA) eingesetzt, die die zu verändernde Zielsequenz im Genom aufsucht. Die gRNA ist mit einem modifizierten Cas9-Enzym (dCas9 Nuklease) verbunden, das die DNA-Stränge zwar aufspaltet, aber nicht durchtrennt. Außerdem ist ein Enzym angehängt, welches eine Base am Zielort chemisch in eine andere Base umwandelt.

Zunächst war es nur möglich, mit einem Basen-Editor das Basenpaar Guanin-Cytosin (G-C) durch das Basenpaar Adenin-Thymin (A-T) zu ersetzen. Dann wurde ein neuer Basen-Editor entwickelt, der auch umgekehrt die A-T Paarung durch eine G-C Paarung austauscht.

Der Vorteil des Base Editings ist, dass im Gegensatz zur herkömmlichen CRISPR/Cas-Methode kaum Insertionen oder Deletionen an der DNA auftreten, da das zufällige Einfügen oder auch der Verlust von DNA-Bausteinen bei der Reparatur des Doppelstrangbruches entfällt.

Von Bedeutung ist Base Editing bisher vor allem in der Medizin. Da viele Krankheiten auf Punktmutationen im Genom zurückzuführen sind, erhofft man sich mit Base Editing eine erfolgreiche Bekämpfung dieser Krankheiten. Auch in der Pflanzen- und Tierzucht wird Base Editing zukünftig zunehmend von Bedeutung sein.

Base Editing kann auch bei RNA eingesetzt werden. Dabei wird die Boten-RNA (mRNA) als Bindeglied zwischen DNA und Proteinbildung verändert. Der Vorteil der RNA-Editierung ist, dass RNA natürlicherweise im Organismus abgebaut wird und es nicht zu einer dauerhaften Veränderung des Genoms kommt.

Siehe auch Basen CRISPR/Cas-System RNA Insertion Deletion Nukleasen