ZK027 – CRISPR/Cas, der Phage-Be-Gone Gen-Kasper

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Anna Müllner
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@moepern

Vor 5 Jahre ging der Nobelpreis für Chemie an Wissenschaftler ging, die DNA-Reparatur erforschen. Nun bekommen ihn zwei Wissenschaftlerinnen, deren Entdeckung genau das Gegenteil macht: DNA zerschneiden. Im CRISPR/Cas-System ist die sogenannte “Gen-Schere” Cas9. Das Enzym schneidet DNA an einer bestimmten Stelle  mit Hilfe einer sehr genauen Positionsangabe. Damit schützen sich Bakterien vor einer Infektion mit bakterienspezifischen Viren (Bakteriophagen). Die “Positionsangabe” haben Bakterien in ihrem Genom im sogenannten CRISPR-Locus gespeichert. CRISPR steht für “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” und bezeichnet kurze DNA-Basen-Palindrome. Zwischen ihnen sind kurze, funktionslose Stücke der Phagen-DNA gespeichert. Diese Phagen-DNA-Stücke sind wie ein Phantombild, mit denen Cas9 Phagen-DNA als solche erkennt und spezifisch zerschneidet und unschädlich macht.

Die Entdeckung dieses Systems war nicht weniger als eine Revolution für die Gentechnik. Die bakterielle Immunabwehr lässt sich nämlich leicht mit schon vorhandenen gentechnischen Methoden aus Bakterien extrahieren und auf Pflanzen und Tiere (inklusive der Menschen) übertragen. Es ist damit nicht nur möglich, gezielt einzelne Gene auszuschalten, sondern auch kleinste Veränderungen einzubringen. Daraus ergeben sich neue Chancen für Patienten mit bisher unheilbaren genetische Erkrankungen, sowie Pflanzen und Tiere an veränderte Umweltbedingungen anzupassen oder andere Eigenschaften zu verändern.

Bis 2018 wurde die Methode auch hauptsächlich dafür verwendet. Ende des Jahres machte ein chinesischer Wissenschaftler Schlagzeilen: Er hatte 2 Embryonen ohne Wissen und Einwilligung der Eltern genetisch verändert und diese waren dann ausgetragen worden. Die Kinder wurden “CRISPR-Babys” und sind die ersten mit CRISPR/Cas veränderten Menschen. Mittlerweile soll wohl noch ein weiteres Kind dazugekommen sein. Genauere Informationen sind nicht zugänglich. Empfohlen wird die Anwendung der Methode beim Menschen (noch) nicht, da nicht abschließend geklärt ist, welche Begleitfolgen sie haben kann. 

Der Grund für die “späte” Verleihung des Nobelpreises war, dass es seit Entdeckung der Methode einen Patentstreit gibt. 

Die Methode CRISPR/Cas ist weder gut noch schlecht, sie ist nur eine Technik. Sie hat ein enormes Potential unsere Welt zu verbessern, Menschen zu heilen, das Klima zu schützen – aber nur, wenn wir sie gewissenhaft und mit höchsten wissenschaftlichen Standards anwenden. Wir brauchen nun Antworten auf die ethischen und sozialen Herausforderungen, die es immer schon gab, die CRISPR/Cas aber offensichtlich macht. Es wäre wichtig, dass eine aufgeklärte Bevölkerung der Debatte folgt und sich daran beteiligt. 

Fest steht, dass die Methode aus der molekularen Genetik nicht mehr wegzudenken ist.

In der Bio-Frage geht es darum, ob die durch das Crispr/Cas-System verursachten Veränderungen auch gentechnisch nachweisbar sind. 

 

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ZK019 Antibiotika-Resistenzen

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@moepern
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Anna Müllner

Nach dem Antibiotikum kam die Resistenz. Heute sprechen Claudia und ich darüber, wie es überhaupt zu Antibiotika-Resistenzen kommt, was das genau bedeutet und über oh, ein Eichhörnchen!  Aber was können wir gegen Resistenzen denn machen? Manche Medikamente können die Resistenzen eines Bakterium wieder zunichte machen (hier hämisches Lachen einfügen). Außerdem ließen sich vielleicht natürliche Feinde des Bakteriums nutzen, um ihnen im Falle des Falles den Garaus zu machen. Phagen! Und natürlich Eichhörnchen.

Ein großes Problem für Antibiotika ist – neben der Anwendung am Menschen – der Einsatz am Tier. Früher setzte man Antibiotika als Wachstumsförderer ein. Das ist seit 2006 verboten. Aber natürlich bedürfen auch Tiere manchmal einer Behandlung – wenn sie krank sind. Dann müssen alle Tiere im Stall mitbehandelt werden. In Ställen gelten bereits sehr strenge Vorschriften zur Prävention.  Problematisch wird es erst dann, wenn diese nicht eingehalten werden. Um den Antibiotikaverbrauch in der Tierhaltung zu verringern kann jeder etwas beitragen. Zum Beispiel, weniger Fleisch. und Tierprodukte essen. Und natürlich – oh, ein Eichhörnchen!

An der bakteriellen Front schlägt das Imperium jedoch zurück. Mit sogenannten “Sex-Pili” können Bakterien genetische Informationen tauschen. Darin sind auch Resistenz-Gene enthalten. Also, liebe Leute und Eichhörnchen! Schützt euch beim Sex!

In der Bio-Frage geht es heute um Alkohol und Antibiotika. Darf man wirklich nichts trinken wenn man ein Antibiotikum nimmt?

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ZK006

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Anna Müllner
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@moepern
Diese Folge wurde bereits Anfang Juli aufgenommen. Durch Umzug, Urlaub und Umstände kommt sie leider erst jetzt. Wie ihr merkt gibt es das Intro auf das wir anspielen immer noch nicht…

Claudia und ich sprechen diesmal über RNA. Die RNA ist der DNA, dem Erbgut, sehr ähnlich. Allerdings macht sie mehr als nur Informationen speichern. Sie kann Informationen übermitteln, aber auch verarbeiten und kontrollieren. Also quasi Spannung, Spiel und Schokolade.

Ein schönes, vereinfachtes Video auf englisch findet ihr hier.

In der Bio-Frage geht es heute um das zentrale Dogma der Biologie.

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