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Gezielte Genomänderung mit CRISPR/Cas9: ‚quick and dirty’

Beschreibung

Änderungen des Genoms, also Mutationen, sind zufällig, sofern sie durch Strahlung, Chemikalien oder biologische Mutagenzien ausgelöst werden. Klassische Genetik und Züchtungsforschung beruhen auf der Sammlung solcher Mutanten, die aufgrund ihrer besonderen Merkmale aufgefallen sind. Die Sequenzierung von Genomen verschiedener Organismen erlaubt den Zugang zu unbekannten Genen. Es wurden bereits diverse Methoden zur Genmanipulation entwickelt. Ganz neu und sehr viel versprechend ist das CRISPR/Cas9 System, denn es erlaubt die zielgenaue Mutation von Genen im Wunschorganismus, z.B. auch in Drosophila melanogaster. Damit lässt sich im Prinzip jedes Gen nach Belieben gezielt verändern.

Lernen Sie das CRISPR/Cas9 System kennen, seine Anwendungsmöglichkeiten und seine Beschränkungen! Nach dem Design von CRISPR-Primern, werden Sie selbst Drosophila Embryonen injizieren, und mutierte Fliegenstämme genotypisieren.

Projektzeitraum

Wintersemester 2018/2019 und Sommersemester 2019

Bewerbungszeitraum

15. bis 23.10.2018

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
Agrarbiologie
Ernährungswissenschaft

Betreuende

Prof. Dr. Anette Preiss

Institut

(Allgemeine Genetik (240A))

Sprache

deutsch/englisch

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:

Warum Genmanipulation? Welche Art von Mutationen ist erwünscht? Welchen Sinn machen welche Mutanten (z.B. regulatorisch, Fehlsinn, Spleißvariante, Nullmutante), was lässt sich damit erforschen, und wie lassen sie sich designen?

Herkunft und ursprüngliche Funktion des CRISPR/Cas9 Systems; Ablauf des Mechanismus in Bakterien. Voraussetzungen für die Anwendung des CRISPR/Cas9 Systems in eukaryontischen Zellen; Studiendesign in Drosophila. Mechanismen der DNA-Doppelstrangbruch-Reparatur.

Strategien zur Durchführung einer in vitro Mutagenese und Nachweis erfolgreicher Mutanten.

Praxis:

• Zielsequenzsuche und Design einer chi-RNA
• Injektion von Drosophila-Embryonen mit chi-RNA
• 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, Genome Engineering, Genmanipulation