Die Entdeckung der Genschere Crispr/Cas9 hat die Gentechnik beflügelt. Eine Entdeckung von Würzburger Forschern erweitert nun womöglich das Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten.
Die Genschere Crispr/Cas9, die die Gentechnik schon jetzt revolutioniert hat, ist möglicherweise noch breiter einsetzbar. Einer Studie zufolge lässt sich damit nicht nur DNA zerschnippeln, sondern auch das verwandte Erbgutmolekül RNA. Sie könne darum möglicherweise auch genutzt werden, um beim Menschen Viren zu bekämpfen, deren Erbgut aus RNA besteht, schreiben die Forscher im Fachblatt "Molecular Cell".
Bei der Genschere Crispr/Cas9 handelt es sich eigentlich um ein Abwehrmechanismus von Bakterien. Diese machen damit eindringende Erreger wie etwa Viren unschädlich. Forscher haben dieses Abwehrsystem so angepasst, dass es als Werkzeug in der Gentechnik genutzt werden kann: Es erkennt bestimmte Erbgut-Abschnitte und zerschneidet diese dann mit dem Enzym Cas9. So können Gene ausgeschaltet werden oder auch neue Geninformationen an der Schnittstelle eingefügt werden.
Typischerweise zerlegen Cas9-Proteine DNA. Von einigen bakteriellen Cas9-Proteinen war bereits bekannt, dass sie sich gegen RNA richten können. Allerdings bedurfte es dazu zusätzlicher Erkennungsfaktoren oder Modifizierungen. Cynthia Sharma von Institut für molekulare Infektionsbiologie der Universität Würzburg zeigte nun mit ihren Mitarbeitern, dass das Cas9-Protein des Bakteriums Campylobacter jejuni auch ohne weitere Modifizierungen RNA zerschneidet. "Nicht nur das: Wir konnten das Cas9-Protein so programmieren, dass es sich spezifisch gegen ausgewählte RNA-Moleküle richtet", sagte Sharma.
Das erweitere die Einsatzmöglichkeiten der Genschere. Das Cas9-Protein von Campylobacter jejuni sei zudem das bisher kürzeste Cas9-Enzym. Das könne bei bestimmten gentechnologischen Verfahren hilfreich sein. Mit dem neu entdeckten Cas9-System ließe sich möglicherweise besser kontrollieren, welche Gene in einer Zelle an- und abgeschaltet werden. Und es ließen sich womöglich menschliche Viren bekämpfen, deren Erbgut aus RNA besteht, zum Beispiel HIV.
RNA ist chemisch etwas anders aufgebaut als DNA. Außerdem liegt sie meist als Einzelstrang vor, während das DNA-Moleküle in der Regel aus einem Doppelstrang besteht. Zu den Aufgaben von RNA-Molekülen in der Zelle gehört es, die in der DNA steckende genetische Information in biologisch wirksame Moleküle zu übersetzen.