Viele Prokaryoten wehren angreifende Viren ab, indem sie deren Erbgut zerschneiden und den Eindringling damit unschädlich machen. Dieser bakterielle Virenschutz namens CRISPR-Cas hat nach gentechnischer Umprogrammierung weltweit Karriere als Genschere gemacht: Denn damit lässt sich das Erbgut aller Zellen mit Zellkern verändern – vom Fadenwurm bis zum Menschen. Die molekulare Maschine CRISPR-Cas kann allerdings viel mehr als Verteidigung.

CRISPR-Cas kann mehr als Verteidigung
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt deshalb weitere drei Jahre die Grundlagenforschung des CRISPR-Cas-Systems. Rund fünf Mio. Euro erhalten 21 interdisziplinäre Forschergruppen. Die Ulmer Molekularbiologin Anita Marchfelder, Leiterin des Instituts für Molekular Botanik und Expertin für Archaeen koordiniert weiterhin das Schwerpunktprogramm „Weitaus mehr als nur Verteidigung: die verschiedenen Funktionen des CRISPR-Cas-Systems“.

Nach Marchfelders Worten hat CRISPR-Cas „Einfluss auf den horizontalen Gentransfer und damit auf die Entwicklung der bakteriellen und archaealen Arten sowie auf die Ökologie“. Im Blick der Forschenden sind zum Beispiel Abläufe in der Zelle wie DNA-Reparaturvorgänge, Signaltransduktions-Systeme und die Genregulation. Die Schwerpunktgruppe untersucht auch Proteine, die gegen die CRISPR-Cas-Systeme wirken. Diese könnten beispielsweise als Regulatoren der Genschere eingesetzt werden.

 

Forschende wollen weitere Schätze heben
Nicht nur das für die Genchirurgie (Genome Editing) relevante Protein Cas9, sondern auch andere Eiweiße stehen im Forschungsfokus. In jüngster Zeit wurde zum Beispiel Cas13 in der Diagnostik für einen neuartigen COVID-Schnelltest genutzt. Weitere Anwendungsmöglichkeiten alternativer Cas-Proteine finden sich in der Lebensmittelindustrie, wo modifizierte Bakterien und Archaeen eingesetzt werden.

 

Mit Blick auf die kommenden drei Jahre betont Anita Marchfelder: „Für die Lebenswissenschaften stellt das CRISPR-Cas-System eine riesige Schatztruhe dar, aus der neben der Genschere eine Fülle von weiteren molekularbiologischen Werkzeugen entwickelt werden. Auch in Zukunft sind viele neue Anwendungen zu erwarten.“

 

Mehr Infos unter:
 

1. Universität Ulm | Institut für molekulare Botanik
2. Deutsche Forschungsgemeinschaft
3. Max-Planck-Gesellschaft

 

 

 

 

 

 

 

 

Quelle (bearbeitet von wp)

Universität Ulm (2021, 29. Oktober): Mehr als Genchirurgie: Schwerpunktprogramm zu CRISPR-Cas verlängert  [Pressemeldung].