Er schijnen drie typen CRISPR-systemen te zijn (afb: igtrcn.org)

Charles Gersbach van de Amerikaanse Duke-universiteit en medeonderzoekers zeggen een CRISPR-methode ontwikkeld te hebben (of eigenlijk gevonden) waarmee heel precies genen kunnen worden in- of uitgeschakeld. Daarmee zouden ze voor het eerst het zogeheten epigenoom hebben bewerkt. Ze noemen hun techniek (heel zelfbewust?) klasse 1-CRISPR. Het al langer bekende CRISPR/Cas9 is dan een klasse 2-CRISPR.
CRISPR is, zoals je hopelijk weet, geleend van bacteriën. Klasse 2-systemen komen bij bacteriën weinig voor, maar daar is relatief makkelijk mee te werken. Je hebt in feite alleen een gids-RNA (voor de juiste plek) en een genschaar (Cas9 o.m.) nodig.
Klasse 1-systemen zijn, je raadde het al, niet zo eenvoudig in het gebruik. Daarin werken diverse eiwitten met elkaar samen in een eiwitcomplex dat Cascade is gedoopt (een Engelse afko van CRISPR-geassocieerd complex voor virusverdediging). Cascade bindt zich aan het DNA. Daarna komt Cas3 in actie, familie van Cas9. Dat doet het knipwerk.
“Als je naar de CRISPR-systemen van bacteriën kijkt dan is bijna 90% klasse 1”, zegt Gersbach. “CRISPR/Cas is een ongelooflijke bron voor biotechnologische hulpmiddelen, maar tot voor kort hebben we maar naar een klein deel van die taart gekeken.”

Om de mogelijkheden van klasse 1-systemen te onderzoeken werden op diverse plaatsen aan het eiwitcomplex van een E. coli genactivatoren geplakt. Die worden geacht te binden aan het promotorgedeelte van genen, die de genactiviteit regelen. Er kwam geen Cas3 aan te pas, zodat er niet geknipt werd.
Het bleek dat Cascade niet alleen bindt aan de juiste promotor, maar dat je zo ook de activiteit van het gen kunt opvoeren en dat met een nauwkeurigheid en specificiteit die vergelijkbaar is met CRISPR/Cas9. De onderzoekers herhaalden de proef met andere bacteriestammen en andere promotoren met hetzelfde resultaat.
“De Cascade-structuur is opvallend modulair, zo bleek”, zegt medeonderzoeker Adrian Oliver. “We konden het aan een keur van activatoren en surpressors hangen. Daarmee kun je de activiteit van genen sturen.”

Diversiteit

Gersbach: “Ons doel was de diversiteit van CRISPR-systemen te onderzoeken. In het laatste decennium zijn er duizenden artikelen geschreven over CRISPR/Cas9 en toch leren we nog steeds nieuwe dingen. Hiermee richten we de neuzen op de overige 90%.”
Uiteraard zullen de onderzoekers op de ingeslagen weg voortgaan. Er valt nog genoeg te onderzoeken. “We weten dat CRISPR grote gevolgen heeft voor de menselijke gezondheid, maar we zijn daarmee nog maar pas aan het begin. Waartoe zijn die systemen in staat en welke zijn er? Ik verwacht dat dit hulpmiddel nieuw wegen opent op het gebied van genoombewerking.”

Bron: Science Daily