GEN uitwerkingen hoorcolleges

GEN – Uitwerking Hoorcolleges

Hoorcollege 1 – CRISPR-CAS
Leerdoel voor het CRISPR Cas gedeelte: De student kan het proces van CRISPR-Cas uitleggen en de procedure van
genome editing met behulp van CRISPR-Cas in zowel prokaryote als eukaryote cellen toepassen.

Toepassing CRISP-CAS
 Onderzoek naar de functie van genen. Dit kan je door doormiddel van:
- Kloneren
- DNA-sequensen (bekijken of die wel al bekend zijn in andere genen, kijken wat ze tot expressie
brengen).
- Eiwit (domeinen, homologen, 3D structuur)
- Mutaties/deleties maken.  Wat gebeurt er dan met de cel?

Mutaties/deleties maken
Vroeger begonnen ze met drosophila mutaties te maken  door bepaalde mutagenen toe te voegen  dit leidde
tot willekeurige mutaties in de drosophila.
Vervolgens werd er gekeken naar:

- Fenotype; vleugels, poten, ogen.

Complicaties: moest gekeken worden naar wat de juiste concentratie van mutagene stoffen was. Of alles bleef
leven/alles ging dood. Lang traject.

Juiste concentratie werd gevonden  mutaties en functie van genen werden ontdekt.



Later werd er verder onderzoek gedaan met behulp van Knock-out muizen. Hierin werden bepaalde genen weg
gehaald  analyseren wat voor invloed het had op de muis. (Ontwikkeld hij normaal...?).

Verder werden er ook Knock-In muizen gebruik. Hierin werden:

- Stukjes DNA toegevoegd genen werden veranderd;
- Genen werden aangezet op moment tijdens de ontwikkeling van de muis terwijl ze dan niet aan
horen te staan.

Deze methoden zijn heel krachtig om erachter te komen wat een gen precies doet.

Het kwam ook voor dat een gen werd weggehaald en dat dit geen invloed had op de muis  had dit gen dan geen
functie? Er waren homologen die de functie overnamen vandaar dat er 

Dubbel/tripel KO muizen werden ingezet. Zo konden de homologen genen ook weg gehaald worden.

Nadeel: Het duurt een aantal jaar om deze KO/KI muizen te maken.

Met de komst van CRISPR-CAS is het proces behoorlijk versnelt.

, GEN – Uitwerking Hoorcolleges
CRISPR-CAS Clusters of Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats

Het is een bacterieel afweersysteem tegen virussen.
Ze hebben CRISPR-CAS zodanig aangepast dat het in staat is om heel gericht mutaties te verrichten.

Hiervoor werd er gebruik gemaakt van de technieken; TALEN, ZNF.
Nadeel; Kosten heel veel tijd om te maken en testen.

Voordeel CRISPR-CAS-techniek:
Is een redelijk eenvoudig en goedkoop systeem. De TALEN en ZNF-technieken/systemen zijn door de komst van
CRISPR-CAS weg gevaagd.

Ontdekking
Crispr ontdekt in het chromosoom van bacteriele/archea.
Je hebt dus een CRISPR-locus; bepaalde repeats met DNA-sequenties ertussen. En hiervoor vonden ze de CAS genen.




Na veel onderzoek zijn ze erachter gekomen dat,

Het locus; Cas genen en de repeats  zij belangrijk voor het immuunsysteem.

, GEN – Uitwerking Hoorcolleges
Dit systeem zorgt ervoor dat als er een nieuwe virus een
bacterie infecteerd.

 Dan komen die Cas genen en die pakken het DNA van
die virus
 Die halen bepaalde specifieken stukken uit het DNA
van de virus
 En die bouwen ze dan in, in die CRISPR locus.
 Nu hebben ze een soort van memory/geheugen, van
het virus dat de bacterie heeft aangevallen.
 Nu kan de bacterie het virus herkennen.
 Het CRISPR-locus wordt afgeschreven naar RNA 
CRISPR-rna
 Het CRISPR-RNA herkend dan, als het virus de
bacterie nog een keer aanvalt het specifieke stukje
DNA dat ze in de CRISPR-locus hebben ingebouwd 
het CRISPR-rna is dan homoloog aan dat DNA van het
virus.
 Zo wordt het virus heel snel herkend en
uitgeschakeld.
 Het DNA van het virus wordt dan kapot geknipt.
 En zo kan het dus niet meer zijn werking doen.

Het CRISPR-CAS systeem is dus een adaptive immuunsystem
van de bacterie.