Uploaded by User1034

CRİSPR/CAS9 Gen Mühendisliği

advertisement
CRISPR\CAS9 Gen Mühendisliği:
Biyoloji ve Teknoloji
Doc. Dr. Zeliha Sahin, PhD
Hubrecht Institute
Developmental Biology and Stem
Research
Utrecht, The Netherlands
Hücredeki DNA, canlılık işlevleri ve
biyolojik gelişmeleri için gerekli olan
genetik kodları taşır.
Hücrenin DNA'sını word’deki yazım hatalarını
düzelttiğimiz gibi düzeltebilsek nasıl olur?
Devrim niteliğindeki gen mühendisliği teknolojisi…
Bakteri hücresi
Virus
Bakterilerin gribe karşı nasıl savaştıklarını merak ile başladı.
CRISPR: Prokaryot’ların virus saldırılarına karşı geliştirdiği
adatif immün sistem'dir.
• CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat)
cas genes
CRISPR repeat-spacer array
repeats
spacers
Bacteria/Archaea genome
Bolotin et.al. 2005
Mojica et al. 2005
Pourcel et.al.2005
Genetik
nasılinformation
depolanır veistransfer
edilir
Howbilgi
genetic
stored and
transferred
Bazen
RNA
molekülleri,
proteine
kodlanmadan
How
genetic
information
is stored
and
transferred
fonksiyon
görürler
Bakterilerin, virüse karşı geliştirdiği
3 basamaklı adaptif immun sistem
Crispr-Cas9: DNA'yı kesmek üzere programlanabilen protein
Single-guide RNA (sgRNA) ile programlanabilen Cas9
Jinek et al, Science 337, 2012.
Programmed
Cas9tarafından
cleaves DNA
at specified
Programlanabilen
Cas9, gRNA
tanınan
DNA’yı spesifik
sites
olarak keser
Jinek et al. Science 337, 816 (2012)
Cas9’in diğer adaptasyonları
CRISPR\CAS Sınıflandırma
Type I
Cas1
Cas2
Type II
Cas1
Cas4
Cas4
Cas6
Cas9
Cas5
RNase
III
Cas7
Cas8
HDCas3
Cas2
Type III
Cas1
Cas2
Cas10
Cas7
Cas5
Csn2
COG15
17
Cas2
Type VI
Cas1
Cas8
Cas2
Cas4
Cas4
Adaptation
spacer acquisition
Cpf1
C2c2
Expression
pre-crRNA processing
Cas7
Cpf1
HDCas10
Cas3
Type V
Cas1
Cas6
Cas5
Cas9
Type IV
C2c2
Interference
crRNA and target binding
target cleavage
optional components
(function unclear)
DinG
Class 1 CRISPR-Cas systems multi-protein effector complexes
Class 2 CRISPR-Cas systems single-protein effectors
(Koonin & Krupovic, Nat Rev Genet. 2015’ den adapte edilmiştir)
CRISPR\CAS Sınıflandırma
Type I
Cas1
Cas2
Type II
Cas1
Cas4
Cas4
Cas6
Cas9
Cas5
RNase
III
Cas7
Cas8
HDCas3
Cas2
Type III
Cas1
Cas6
Cas5
Cas9
Cas3
Csn2
Cas2
Type V
Cas1
Cas2
Type VI
Cas1
Cas4
Cas4
Adaptation
spacer acquisition
Cpf1
C2c2
Expression
pre-crRNA processing
Cas7
Cas10
Cas2
Cpf1
C2c2
Interference
crRNA and target binding
HDCas10
target cleavage
COG15
17
optional components
(function unclear)
Class 1 CRISPR-Cas systems multi-protein effector complexes
Class 2 CRISPR-Cas systems single-protein effectors
(Koonin & Krupovic, Nat Rev Genet. 2015’ den adapte edilmiştir)
Genome Editing
CRISPR Teknoloji
http://www.genome-engineering.org/crispr/
Cas9 protein
RNA
DNA
Genome editing begins with dsDNA
Gen modifikasyonu, dsDNA'nın kopması ile başlar
cleavage
Cas9:sgRNA
DNA
non-homologous end joining
(NHEJ)
homology-directed repair
(HDR)
CRISPR/Cas9 sistemi ile deney hayvanlarında
germline-modifikasyonu
Cas/gRNA’ın eukaryot hücrelere transferi
in vitro / ex vivo
DNA kodlayan
Cas ve gRNA
plasmid
Cas mRNA ve
gRNA
in vivo
Cas proteingRNA RNP
plasmid
virus
transfeksiyon
transfeksiyon
transfeksiyon
elektroporasyon
elektroporasyon
elektroporasyon
zigot
injk.
zigot
injk.
zigot
injk.
enfeksiyon
DNA kodlayan
Cas ve gRNA
virus
Cas mRNA ve
gRNA
Cas proteingRNA RNP
Lipid
nanoparticles
Lipid
nanoparticles
hydrodynamic
injection
iv.
injection
iv.
injection
embryo
injection
embryo
injection
membran
deformasyon
lokal
injection
iTOP
iTOP
iTOP: induced Transduction by Osmocytosis and Propanebetaine
Makropinositoz
iTOP
( Cell, 2015)
iTOP: protein-DNA-RNA gibi makro molekülerin makropinositoz ile
hücre içerisine girmesini sağlayan tekniktir
 Proteinlerin ve diğer makro moleküllerin
hücre içerisine alınmasını sağlayan
tekniktir
 Herhangi bir taşıyıcı peptide gerek yoktur
(non-viral).
 Birçok primer hücre hattı'nın gen
modifikasyonunda etkilidir
( Cell, 2015)
Makropinositoz’daki Yolakların Tanımlanması İçin Haploid Genetik Tarama
KBM7 hücrelerinin gene trapping yontemi ile mutasyona uğratılması:
Mutasyona uğramış KBM7 hücrelerinin genetik taraması
.
Haploid KBM7 cells
mutagenized
with gene trap
Toxin transduction
by iTOP
Micropinocytosis
deficient selection
Clonal expansion
Identification of genes
involved in macropinocytosis
process
Her şeyi
değiştiren
teknolojiler
Things
that changed everything
Figures: www.opte.org; Pixabay.com and Wikipedia
 CRISPR\Cas teknolojisi ile gen modifikasyonundaki teknolojik bariyer ortadan kalkmıştır.
 Bu teknoloji, genetik hastalıkların tedavisinde Demokrasi sağlayacaktır.
 Yakın zamanda, insanda genetik hastalıkların tedavisinde kullanımını göreceğiz.
Download
Random flashcards
canlılar ve enrji ilişkileri

2 Cards oauth2_google_d3979ca9-59f8-451c-9cf7-08c5056d5753

Merhaba

2 Cards oauth2_google_861773e1-0890-4522-834a-6a5babb58e76

En Mimar Architecture LTD ŞTİ XD

2 Cards asilyasar069

Create flashcards