Mehr Entdecker als Nobel erlaubt

CRISPR-Cast

Literatur

• Angelika Jacobs: Die vergessenen Pioniere
• Jennifer A. Doudna, Emmanuelle Charpentier (2014) The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9 (Science) 10.1126/science.1258096
• Eric S. Lander (2016) The Heroes of CRISPR (Cell) 10.1016/j.cell.2015.12.041
  • Kommentare zu Interessenkonflikten

Entdeckung & Funktionsbeschreibung (frühe 1990er bis 2007)

• Francisco Mojica in Alicante: palindromic repeats in entfernt verwandten Archaeen & Bakterien zeigt Wichtigkeit
  • Spacer oft viralen Ursprungs => Hypothese: adaptives Immunsystem
  • Gilles Vergnaud & Alexander Bolotin in Paris ebenso
• Philippe Horvath bei’nem Sauerkrauthersteller: Korrelation der Spacer mit Resistenz von Bakterienstämmen gegenüber Phagen
• Rodolphe Barrangou & Sylvain Moineau bestätigen Immunsystem-Hypothese

Zielfrage & Programmierbarkeit (2008 – 2011)

• John van der Oost in Wageningen: künstliche CRISPR-Elemente gegen Lambda-Phagen => programmierte Immunität = Impfung
  • CRISPR-assoziierte Proteine nutzen crRNAs (Palindrom = Sekundärstruktur) zur Zielfindung
  • Hypothese: Ziel ist DNA
• Luciano Marraffini & Erik Sontheimer in Chicago: keine RNA-Interferenz, da bei explosionsartiger Virusinfektion ineffektiv
  • CRISPR immunisiert auch gegen Plasmide => schneidet DNA
  • Hypothese: programmierbare DNA-Schere & Genomeditierung

molekularer Mechanismus (2008 – 2011)

• Sylvain Moineau: sehr schneller, exakter Doppelstrangschnitt
• Emmanuelle Charpentier (Umeå) & Jörg Vogel (Berlin): dritt-häufigstes Transkript maturiert crRNA & unterstützt Zielfindung => tracrRNA

andere Organismen, in vitro & Optimierung (2011 – 2012)

• Virginijus Siksnys in Vilnius: CRISPR-Locus immunisiert auch in E. coli => Werkzeug im Modellorganismen = populäreres Werkzeug
  • Cas9 ist einziges notwendiges Enzym
  • Aufreinigung mit crRNA & tracrRNA => im Reagenzglas aktiv
  • Reprogrammierung durch künstliche Spacer
  • Paper früher eingereicht, aber von Cell abgelehnt
• Emmanuelle Charpentier & Jennifer Doudna (Berkeley): ebenso & fusionieren RNAs zu einer & vereinfachen deren Erstellung
  • Paper bei Science später eingereicht, aber schneller veröffentlicht
• Nobelpreis: wenn nur 3, dann diese, aber nächster ist auch sehr wichtig
• Feng Zhang (MIT, Boston) Codonoptimierung von Cas9 für Menschen & Zellkernlokalisierungssignal
  • Multiplexing
  • Mausmodelle für Krankheiten & Prozessscreening
  • Reagenzien über Addgene verteilt
  • seitdem: Editierung ein fast allen Organismengruppen, mehrfache Edits, auch in Keimbahn

Fazit

• • • seit 1980ern: Meganukleasen, TALENs & Zinkfingernukleasen, aber wegen Anpassung des Proteins auf DNA-Ziel ineffizienter (Schlüssel-Schloss-Prinzip zw. Aminosäuren im Protein & Nukleobasen in DNA => Schlüssel muss stets neu produziert werden)
      • CRISPR/Cas9: Bauanweisung beim Schlüsseldienst einreichen
    • Zusammenspiel genetischer Grundlagenforschung, mit forensischem & industriellem Interesse
      • Hypothesen-freie Big-Data-Auswertung: bei Transkript-Sequenzierung (Charpentier & Vogel)
      • öffentliche Datenbanken (Mojica)
      • Verfolgung “untrendiger” Themen, an Orten mit wenig Publicity & durch junge Wissenschaftler_innen

Nobelpreisaussichten

• Forderungen nach Reformen
• Nobels Testament (1895) bezieht sich auf andere Zeit
• modernes Dilemma: Welche Teams & Mitglieder werden geehrt?
• Anpassung an Realität heutiger Forschung (mehr Spezialgebiete, größere Teams)
• Vorschläge (zusätzlich oder auch): >3 Personen und/oder Organisationen ehren (Vorbild: Friedensnobelpreis, aber den Wissenschaftskomitees nicht verboten), sowie zusätzliche Disziplinen (siehe Wirtschaft”nobel”preis)
• Lothar Preis: PHS227 – Ein Preis, ein Preis: Physik und die Kunst der Vermittlung

챕터

1. Intro (00:00:00)

2. Es geht los (00:01:37)

3. Überblick (00:05:58)

4. Alicante (00:08:04)

5. Paris (00:10:48)

6. Sauerkraut (00:11:30)

7. Immunsystemhypothese (00:12:15)

8. Niederlande (00:13:55)

9. DNA oder RNA? (00:16:47)

10. Programmierbare DNA-Schere (00:19:17)

11. Molekularer Mechanismus (00:22:02)

12. Emmanuel Charpentier und Jörg Vogel (00:23:49)

13. Strafzettel (00:24:50)

14. Im Reagenzglas (00:26:22)

15. Litauen (00:26:53)

16. Escherichia Coli (00:27:44)

17. Paket schnüren (00:29:59)

18. Optimieren für den Menschen (00:31:36)

19. Zellkern (00:34:04)

20. Genom editieren (00:36:52)

21. Open Source (00:40:13)

22. Wie geht es weiter? (00:41:28)

23. Bausatz (00:43:44)

24. ZFNs (00:50:32)

25. Was ist spannend? (00:52:38)

26. Gewaltfreie Kommunikation (00:55:38)

27. Nobelpreis(e)? (00:58:45)