Return to Video

Hogyan szerkesztjük CRISPR-rel a DNS-t? – Andrea M. Henle

  • 0:07 - 0:09
    A legkisebb egysejtűtől
  • 0:09 - 0:11
    a Föld legnagyobb teremtményéig
  • 0:11 - 0:15
    minden élőlényt a génjei határoznak meg.
  • 0:15 - 0:20
    Sejtjeink a génjeinkben lévő DNS-t
    használati utasításnak tekintik.
  • 0:20 - 0:25
    A bázisnak nevezett négy építőelem
    pontos szekvenciákba rendeződik,
  • 0:25 - 0:27
    amelyek megszabják a sejtek viselkedését,
  • 0:27 - 0:30
    és kialakítják minden vonásunk alapját.
  • 0:30 - 0:33
    De a génszerkesztési eszközök
    fejlődésének köszönhetően
  • 0:33 - 0:38
    kutatók gyorsan megváltoztathatják
    egy szervezet alapvető tulajdonságait.
  • 0:38 - 0:41
    Szárazságtűrő növényeket
  • 0:41 - 0:43
    vagy nem rothadó almát hozhatnak létre.
  • 0:43 - 0:46
    Még fertőző járványok
    kitörését is megelőzhetik,
  • 0:46 - 0:50
    és genetikai kórok gyógymódját
    is kifejleszthetik.
  • 0:50 - 0:54
    A CRISPR a leggyorsabb, legegyszerűbb
    és legolcsóbb génszerkesztő eszköz,
  • 0:54 - 0:57
    amely kiemelkedő jelentőségű
    eme új tudományban.
  • 0:57 - 0:59
    De honnan származik ez az új orvosi csoda?
  • 0:59 - 1:00
    Hogyan működik?
  • 1:00 - 1:03
    Mire alkalmas?
  • 1:03 - 1:07
    Meglepő, de a CRISPR természetes folyamat,
  • 1:07 - 1:10
    amely mint bakteriális immunrendszer
    régóta jelen van.
  • 1:10 - 1:15
    Eredetileg egysejtű baktériumokat
    és archeákat védett
  • 1:15 - 1:17
    a rájuk támadó vírusok ellen.
  • 1:17 - 1:21
    A természetben előforduló CRISPR
    két fő összetevőt használ.
  • 1:21 - 1:25
    Az első ismétlődő DNS-szekvenciák
    rövid darabkái: ez CRISPR,
  • 1:25 - 1:30
    a „halmozottan előforduló,
    szabályos közökkel elválasztott
  • 1:30 - 1:32
    palindromikus ismétlődések”.
  • 1:32 - 1:34
    A másik a Cas,
  • 1:34 - 1:36
    avagy a "CRISPR-rel társult" fehérjék,
  • 1:36 - 1:40
    amelyek molekuláris ollóként
    vágják a DNS-t.
  • 1:40 - 1:43
    Amikor vírus támadja meg a baktériumot,
  • 1:43 - 1:46
    a Cas-fehérjék a vírus DNS-ének
    egy szakaszát kivágják,
  • 1:46 - 1:50
    hogy beillesszék a baktérium
    CRISPR-régiójába,
  • 1:50 - 1:53
    rögzítve a fertőzés kémiai képét.
  • 1:53 - 1:58
    A víruskódok aztán az RNS rövid
    szakaszaiba lesznek átmásolva.
  • 1:58 - 2:01
    Ez a molekula több feladatot
    lát el sejtjeinkben,
  • 2:01 - 2:03
    de a CRISPR esetében
  • 2:03 - 2:07
    az RNS a Cas9 nevű
    különleges fehérjéhez kötődik.
  • 2:07 - 2:10
    A keletkező komplexek járőrként működnek,
  • 2:10 - 2:13
    ráakaszkodnak a szabadon
    lebegő genetikai anyagra,
  • 2:13 - 2:16
    és keresik a megfelelő vírust.
  • 2:16 - 2:21
    Ha a vírus ismét támad,
    a járőrkomplex rögtön felismeri,
  • 2:21 - 2:25
    és a Cas9 gyorsan elpusztítja
    a vírus DNS-ét.
  • 2:25 - 2:28
    Sok baktériumnak
    ilyen a védekezőmechanizmusa.
  • 2:28 - 2:30
    De 2012-ben kutatók rájöttek,
  • 2:30 - 2:34
    hogyan vegyék rá a CRISPR-t
    nemcsak a vírus DNS-ének,
  • 2:34 - 2:39
    hanem bármely szervezet
    bármely DNS-ének megtámadására is.
  • 2:39 - 2:42
    Megfelelő eszközzel e vírus elleni
    immunrendszer
  • 2:42 - 2:45
    pontos génszerkesztő eszközzé tehető,
  • 2:45 - 2:48
    amely a DNS-t és a különleges géneket
  • 2:48 - 2:51
    majdnem ugyanolyan könnyen módosíthatja,
    mint ahogy elírást javítunk.
  • 2:51 - 2:53
    Laborkörülmények közt így működik:
  • 2:53 - 2:58
    a kutatók "vezető" RNS-t terveznek,
    hogy találkozzon a szerkesztendő génnel,
  • 2:58 - 3:00
    és hozzákapcsolják a Cas9-hez.
  • 3:00 - 3:03
    Mint a vírusos RNS
    a CRISPR immunrendszerben,
  • 3:03 - 3:07
    a vezető RNS a kiszemelt génhez
    irányítja a Cas9-et,
  • 3:07 - 3:11
    és a fehérje molekuláris ollója
    elvágja a DNS-szakaszt.
  • 3:11 - 3:14
    Ez a CRISPR erősségének lényege:
  • 3:14 - 3:19
    a Cas9-et a vezető RNS
    egy rövid darabjába befecskendezve
  • 3:19 - 3:23
    a kutatók a genom
    bármelyik génjét szerkeszthetik.
  • 3:23 - 3:25
    Ha a DNS el van vágva,
  • 3:25 - 3:27
    a sejt igyekszik megjavítani.
  • 3:27 - 3:29
    A nukleáz nevű fehérjék
    levágják a sérült végeket,
  • 3:29 - 3:33
    és ismét összekapcsolják őket.
  • 3:33 - 3:35
    Az effajta javítási folyamat,
  • 3:35 - 3:37
    az ún. végek nemhomológ újraegyesítése,
  • 3:37 - 3:38
    hibákra hajlamos,
  • 3:38 - 3:42
    és többlet- vagy hiányzó
    bázisokhoz vezethet.
  • 3:42 - 3:46
    A keletkezett gén gyakorta
    selejtes, és ki van kapcsolódva.
  • 3:46 - 3:50
    De ha a kutatók a templát-DNS
    egy szakaszát hozzáadják
  • 3:50 - 3:52
    a CRISPR-koktéljukhoz,
  • 3:52 - 3:56
    a sejtfehérjék más DNS-javító
    műveletet végezhetnek,
  • 3:56 - 3:59
    az ún. homológiavezérelt javítást.
  • 3:59 - 4:03
    Ez a templát-DNS az újjáépítő folyamat
    tervrajzául szolgál;
  • 4:03 - 4:05
    kijavítja a hibás gént,
  • 4:05 - 4:08
    vagy egy egészen más gént illeszt be.
  • 4:08 - 4:11
    A DNS-hibák javítási képessége
    azt jelenti,
  • 4:11 - 4:14
    hogy a CRISPR elvileg új gyógymódokat
    nyújthat génhibák okozta kórokra,
  • 4:14 - 4:19
    pl. a cisztás fibrózisra
    vagy a sarlósejtes vérszegénységre.
  • 4:19 - 4:21
    Mivel ez nem korlátozódik emberekre,
  • 4:21 - 4:24
    az alkalmazások száma majdnem végtelen.
  • 4:24 - 4:27
    A CRISPR-rel nagyobb gyümölcsöket
    termő növények,
  • 4:27 - 4:30
    maláriát nem terjesztő szúnyogok
    hozhatók létre,
  • 4:30 - 4:34
    sőt még a gyógyszereknek ellenálló
    ráksejtek is átprogramozhatók.
  • 4:34 - 4:36
    Hatékony eszköz a genom tanulmányozásához,
  • 4:36 - 4:40
    amellyel a kutatók megfigyelhetik,
    mi történik a szervezetben,
  • 4:40 - 4:42
    amikor géneket kikapcsolunk
    vagy módosítunk.
  • 4:42 - 4:44
    Ám a CRISPR még nem tökéletes.
  • 4:44 - 4:48
    Nem mindig szándékos
    változásokat idéz elő,
  • 4:48 - 4:52
    és mivel nehéz a CRISPR-szerkesztés
    hosszú távú hatásait előrelátni,
  • 4:52 - 4:56
    a technológia súlyos
    etikai kérdéseket vet föl.
  • 4:56 - 4:58
    Nekünk kell eldöntenünk, merre haladjunk,
  • 4:58 - 5:02
    mikor a CRISPR alkalmazásában
    túljutva az egysejtű szervezeteken
  • 5:02 - 5:06
    utunk világszerte laborokba, gazdaságokba,
  • 5:06 - 5:09
    kórházakba és szervezetekbe vezet.
Title:
Hogyan szerkesztjük CRISPR-rel a DNS-t? – Andrea M. Henle
Speaker:
Andrea M. Henle
Description:

A teljes leckét lásd: https://ed.ted.com/lessons/how-crispr-lets-you-edit-dna-andrea-m-henle

A legkisebb egysejtűtől a Föld legnagyobb teremtményéig minden élőlényt a génjei határoznak meg. Ám a génszerkesztési eszközök, pl. a CRISPR fejlődésének köszönhetően kutatók gyorsan megváltoztathatják egy szervezet alapvető tulajdonságait. De honnan származik ez az orvosi csoda? Hogyan működik? Andrea M. Henle megvizsgálja az új technológia alapjául szolgáló tudományt.

Lecke: Andrea M. Henle, rendezte: Adam Wells.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:11

Hungarian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.