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Metodiche di ingegneria genomica con particolare riguardo al sistema CRISPR-Cas9: possibili applicazioni

Confronto tra i sistemi di ingegneria genomica: ZFNs, TALENs e CRISPR-Cas9

Sia le nucleasi a dita di zinco che le TALENs richiedono ai ricercatori di creare una proteina personalizzata per ciascuna sequenza di DNA che si intende colpire, il che richiede molto tempo e risorse.

Il vantaggio di utilizzare il sistema CRISPR-Cas9 deriva proprio dal fatto che la progettazione non riguarda la componente proteica ma una breve sequenza di RNA, più facile da preparare, in grado di associarsi al DNA target. Il fatto che il sistema CRISPR-Cas9 utilizzi un RNA guida piuttosto che proteine leganti il DNA rappresenta quindi un vantaggio rispetto alle metodiche che lo precedono in quanto permette un facile allestimento di librerie in cui i plasmidi differiscono l'uno dall'altro solo per la sequenza di 20 residui nucleotidici capace di riconoscere la sua sequenza complementare in un genoma. Oltre a questo, il sistema CRISPR-Cas9 è molto efficiente.

Si pensi ad esempio alla procedura descritta da Capecchi per ottenere topi geneticamente modificati. Questa prevede un processo laborioso di trasfezione e selezione di cellule staminali embrionali che con il sistema CRISPR di tipo II può essere aggirato mediante l'introduzione per iniezione diretta in embrioni di mRNA codificante la proteina Cas9 e dell'sgRNA.

Infine, il sistema CRISPRCas9 consente l'ottenimento di mutazioni multiple in un solo step, semplicemente iniettando più sgRNAs, come dimostrato in un esperimento condotto su cellule staminali embrionali di topo in cui si sono ottenute simultaneamente mutazioni in diversi geni (Figura 20).

Il problema condiviso da tutte e tre le tecniche di ingegneria genomica analizzate è la possibilità di ottenere effetti indesiderati fuori dalla regione del DNA target e ciò ritarda l'attuamento di tutte le possibili applicazioni in vivo che tali tecnologie possono supportare solo sul piano teorico. Questo limite sembra possa essere minimizzato con il sistema CRISPR-Cas9 ma non eliminato del tutto con le conoscenze attuali.

Questo brano è tratto dalla tesi:

Metodiche di ingegneria genomica con particolare riguardo al sistema CRISPR-Cas9: possibili applicazioni

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Informazioni tesi

  Autore: Flavio De Chicchis
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2014-15
  Università: Università degli Studi della Tuscia
  Facoltà: Scienze Biotecnologiche
  Corso: Biotecnologie
  Relatore: Giampiero Gualandi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 68

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Parole chiave

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ingegneria genomica
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immunità batterica
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