Die verblüffende Zukunft der Bearbeitung des DNA-Genoms

Die verblüffende Zukunft der DNA-Genom-Bearbeitung Crispr ist eine Technologie, mit der Wissenschaftler DNA-Sequenzen in allen Bereichen, ob Mensch, Tier oder Pflanze, ändern können.

Teena Maddox von TechRepublic sprach mit Rodolphe Barrangou, einem außerordentlichen Professor für Lebensmittelwissenschaft an der North Carolina State University, über die Entwicklungstechnologie CRISPR während ONE: The Alltech Ideas Conference.

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Barrangou: CRISPR ist also eine Technologie, mit der Wissenschaftler DNA-Sequenzen einfach, leicht und kostengünstig ändern können. Im Wesentlichen schneidet es DNA sehr präzise. Sobald Sie die DNA an einer bestimmten Stelle geschnitten haben, müssen Sie die DNA-Reparaturwege ändern, um die genetische Sequenz genau an der Stelle der Spaltung zu verändern. Aus diesem Grund wird es als Genombearbeitung bezeichnet, da Sie das Schreiben und die Schreibweise von DNA-Sequenzen bearbeiten können. Sie können jede gewünschte DNA-Sequenz in jedem gewünschten Organismus so ziemlich beliebig ändern. Das bedeutet, dass Sie entweder einen Buchstaben, ein Wort, einen Satz oder sogar die Interpunktion ändern können. Wie stark transkribiert oder nicht exprimiert oder nicht ein bestimmtes Gen ist. Ist es an, ist es aus, ist es in, ist es aus, ist es geändert?

Wissenschaftler, die jetzt über CRISPR-Technologien verfügen, können DNA-Sequenzen im gesamten Königreich des Lebens verändern. Ob es sich um menschliche Zellen, tierische Zellen, Pflanzenzellen oder sogar primitive, einfache Bakterienzellen handelt, sogar um Dinge wie Algen und Hefen und andere, Wissenschaftler auf der ganzen Welt haben Zugang zu dieser demokratisierten, allgemein verfügbaren Technologie zur Bearbeitung des Genoms ermöglicht es ihnen, den genetischen Inhalt dieser Organismen zu verändern. Und studieren Sie sie entweder, um zu verstehen, wie sie funktionieren, oder um Anwendungen in den Bereichen Biotechnologie, Lebensmittel, Landwirtschaft und Pharmazie zu erstellen.

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Wir befinden uns jetzt in einem Stadium, in dem Menschen Bakterien verändern können, mit denen Lebensmittel fermentiert werden. Nehmen wir an, Sie machen verschiedene aromatischere Käsesorten oder Joghurts oder töten bestimmte Krankheitserreger ab oder entwickeln Probiotika der nächsten Generation, die unseren Darm gesünder und besser machen, oder Sie können Dinge wie Pflanzen verändern.

Pflanzen können Sie ihren Ertrag steigern. Sie können ihre Trockenresistenz ändern. Sie können ihre organoleptischen Eigenschaften ändern, um sie schmackhafter, süßer oder nicht zu machen, und dann ändern, wie sie gegen Dürre oder bestimmte Umweltbedingungen resistent sind.

Sie können das Gleiche mit Tieren tun und beispielsweise deren Fettzusammensetzung ändern. Sie können in ein Schwein gehen und ändern, ob Speck mehr oder weniger fett sein wird. Sie können in Hühner gehen und deren Immunsystem verändern, um sie möglicherweise resistenter gegen Schädlinge im Allgemeinen und gegen bakterielle Krankheitserreger im Besonderen zu machen.

Sie können auch Dinge tun, wie das menschliche Genom bearbeiten. Sie können sogenannte Gentherapien durchführen, bei denen Ihre DNA eine fehlerhafte Genkopie enthält. Sie haben von einem Ihrer Eltern oder vielleicht von beiden geerbt. Dann können Wissenschaftler in diese Zellen gehen, um gezielt auf ein fehlerhaftes Gen abzuzielen, es zu schneiden und es möglicherweise durch die richtige Kopie eines gesunden Patienten oder einer gesunden Version zu ersetzen.

Sie können hineingehen und dann genetische Krankheiten heilen. Sie können Viren gezielt angreifen und ausschneiden. Sie können jedes gewünschte Merkmal ändern. Multiplexierbar, nicht nur eine bestimmte Sequenz, sondern auch Kombinationen davon.

Diese Technologie hat bereits bemerkenswerte, spürbare, traumatische und störende Auswirkungen auf alle Branchen, in denen sie eingesetzt und implementiert wird. Sie umfasst Dinge wie Lebensmittelwissenschaft, Landwirtschaft, wiederum Pflanzen und Vieh oder sogar Medizin. Wir gehen beispielsweise davon aus, dass die ersten klinischen Studien am Menschen noch in diesem Jahr beginnen werden. Möglicherweise bis zum 4. Quartal 2018. Möglicherweise bis zum 1. Quartal 2019, um in die Klinik zu gehen und die Fähigkeit dieser Technologien zur Behandlung genetischer Krankheiten buchstäblich zu behandeln oder darauf zuzugreifen.

Ebenso wurden diese Technologien bereits in einer Reihe kommerziell relevanter Pflanzen, Tiere und Bakterien implementiert, die weltweit in der Lebensmittelversorgungskette weit verbreitet sind. Wir können eine nachhaltigere, gesündere, haltbarere, widerstandsfähigere und auch erschwinglichere gesundheitsfördernde Lebensmittelversorgungskette schaffen.

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