CRISPR/Cpf1-Methode

Das CRISPR/Cpf1-Methode (englisch Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats from Prevotella and Francisella) ist eine biochemische Methode zur Erzeugung von gentechnisch veränderten Organismen.

Eigenschaften

Das CRISPR/Cpf1-System entstammt – wie auch das CRISPR/Cas9-System und das CRISPR/Cas12b-System – einem adaptiven antiviralen Abwehrmechanismus, dem CRISPR, jedoch aus den Gattungen Prevotella und Francisella.[1] Wie bei diesem wurde und werden auf der Basis des Systems Methoden zur Nutzung des Systems als Werkzeug für die biotechnologische Forschung für verschiedene Organismen entwickelt.

Vergleich mit Cas9

Im Vergleich zum CRISPR/Cas-System ist die beim CRISPR/Cpf1-System verwendete Endonuklease Cpf1 (auch Cas12a genannt[2]) ein kleineres Enzym, das nur eine RNA als Vorlage benötigt (keine tracrRNA), um doppelsträngige DNA an einer gezielten Stelle zu schneiden. Weiterhin besitzt Cpf1 andere Erkennungs- und Schnittstellen und erzeugt einen Basenüberhang an einem der beiden DNA-Stränge (sticky end), der möglicherweise die homologe Rekombination erleichtert.[3] Wie für verschiedene Anwendungen des CRISPR/Cas-Systems, wurden auch für die Cpf1-basierten Genommanipulationen Patente angemeldet.[4][5]

Unterschiede zwischen Cas9, Cpf1 und Cas12b

EigenschaftCas9[3]Cpf1 (Cas12a)[2][3]Cas12b[6]
Struktur2 RNA notwendig1 RNA notwendig (keine tracrRNA)2 RNA notwendig
Überhangkeinen (blunt end)sticky endsticky end
Schnittstelleproximal zur Erkennungssequenzdistal zur Erkennungssequenzdistal zur Erkennungssequenz
ZielsequenzG-reiches PAMT-reiches PAMT-reiches PAM
Zelltypteilende Zellenruhende Zellenunbekannt

Einzelnachweise

  1. R. Sorek, V. Kunin, P. Hugenholtz: CRISPR–a widespread system that provides acquired resistance against phages in bacteria and archaea. In: Nature reviews. Microbiology. Band 6, Nummer 3, März 2008, S. 181–186, ISSN 1740-1534, doi:10.1038/nrmicro1793, PMID 18157154.
  2. a b Winston X. Yan, Pratyusha Hunnewell, Lauren E. Alfonse, Jason M. Carte, Elise Keston-Smith, Shanmugapriya Sothiselvam, Anthony J. Garrity, Shaorong Chong, Kira S. Makarova, Eugene V. Koonin, David R. Cheng, David A. Scott: Functionally diverse type V CRISPR-Cas systems. In: Science. 363, 2019, S. 88, doi:10.1126/science.aav7271.
  3. a b c Heidi Ledford: Alternative CRISPR system could improve genome editing. In: Nature. 526, 2015, S. 17, doi:10.1038/nature.2015.18432.
  4. Even CRISPR: A new way to edit DNA may speed the advance of genetic engineering. In: Economist, 3. Oktober 2015.
  5. EPO erteilt CRISPR-Patent an Broad. In: transkript.de. 28. Februar 2017, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 12. März 2017; abgerufen am 9. März 2017.
  6. UniProt T0D7A2: cas12b – CRISPR-associated endonuclease Cas12b – Alicyclobacillus acidoterrestris (strain ATCC 49025 / DSM 3922 / CIP 106132 / NCIMB 13137 / GD3B) – cas12b gene (uniprot.org) (englisch) vom 16.10.2013, abgegriffen 24.01.2019