CRISPR/Cas9 Anwendung zur Gen-Editierung in Drosophila
- Beschreibung
Das CRISPR/Cas9 System entstammt eigentlich Bakterien, die damit einem Virenbefall vorbeugen können. Hierbei erzeugt das Bakterium eine sequenz-spezifische DNase bestehend aus einer enzymatischen Proteineinheit plus einer RNA. Nachdem sich die RNA an die virale DNA anlagert, zerschneidet das Enzym dank seiner Nukleaseaktivität diese DNA, und zerstört somit das Virus. CRISPR/Cas9 ist also ein bakterielles Immunsystem!
Das System funktioniert aber auch in eukaryontischen Zellen, und zerschneidet Ziel-DNA, sofern die RNA entsprechende komplementäre Sequenzen enthält. Somit erlaubt CRISPR/Cas9 das zielgenaue Zerschneiden von Genen im Wunschorganismus – es lässt sich also im Prinzip jedes Gen nach Belieben gezielt mutieren. Wir nutzen Drosophila melanogaster als Modellorganismus. Hier gibt es bereits Mutationen in den meisten Genen, sodass Mutationen mit CRISPR/Cas9 schon fast langweilig sind ;-) Allerdings kann man mit diesem System Gensequenzen auch gezielt verändern, d.h. editieren, also z.B. einzelne Basen austauschen, um die Konsequenzen auf die Struktur oder Funktion des geänderten Proteins zu untersuchen.
Tauchen Sie in die Welt des gene editings ein. Lernen Sie die Anwendungsmöglichkeiten und Einschränkungen des CRISPR/Cas9 Systems kennen. Wie sucht man die richtigen Stellen zur Mutagenese aus? Wie bastelt man entsprechende Genkonstrukte? Wie bringt man CRISPR/Cas9 an Ort und Stelle? Untersuchen Sie selbst die Auswirkungen der Gen-Editierung!
- Projektzeitraum
- Wintersemester 2019/2020 und Sommersemester 2020
- Bewerbungszeitraum
- 14. bis 27.10.2019
- Durchführung
- nach Absprache
- Details zu Projektzeitraum und Durchführung
Nach einer theoretischen Einarbeitungszeit schließt sich eine Laborphase an, die mehrere Nachmittage umfasst. Termin nach Absprache, am besten in der vorlesungsfreien Zeit.
- Studienfach
-
Biologie
Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie
Agrarbiologie
Ernährungswissenschaft - Betreuende
- Prof. Dr. Anette Preiss
- Institut
- Institut für Biologie (190) (Allgemeine Genetik)
- Sprache
- deutsch
- Teilnehmendenanzahl
- min. 1, max. 2
- Arbeitsaufwand
-
ca. 120 Stunden pro Teilnehmende:r
| 4
ECTS-Punkte
Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.
- Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich
- Projektart
- experimentell
- Lernziele
-
Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:
Theorie:
Was bedeutet gene editing? Welche technischen Möglichkeiten gibt es für die in vitro und die in vivo Mutagenese? Wie funktioniert das CRISPR/Cas9 System? Was sind die Konsequenzen eines DNA-Doppelstrangbruches und wie die Mechanismen der Reparatur? Welche Voraussetzungen braucht es für die Anwendung des CRISPR/Cas9 Systems in eukaryontischen Zellen? Wie können Sie Mutanten erfolgreich nachweisen? Erstellen Sie ein Studiendesign zum gene editing in Drosophila!
Praxis:
- Zielsequenzsuche und Design einer chi-RNA
- Design eines editierten Gens für die homologe Rekombination
- Erstellung eines Cas9 Fliegenstamms für die Anwendung von CRISPR/Cas9 in der Keimbahn
- Injektion von Drosophila-Embryonen mit chi-RNA, Aufzucht der Tiere
- PCR-Nachweis mutanter vs. Kontroll-Fliegenstämmen
- Agarosegel-Elektrophorese & Auswertung der PCR
- Anmerkungen für Studierende
Dieses Projekt richtet sich an alle, die sich für molekulare Genetik, medizinische Fragestellungen und 'gene editing' interessieren und praktisch im Labor arbeiten wollen.
- Schlagworte
- Molekularbiologie, CRISPR/Cas9, in vitro Mutagenese, gene editing