Zinkfingernukleaser

Zinkfingernukleaser (ZFN) är ett verktyg som används för att rikta in sig på gener och ändra DNA. Det är en av tre metoder för att ändra genomet med konstruerade nukleaser.

De består av två delar. Zinkfingrar är konstgjorda molekyler som består av ett protein och zink. Var och en binder sig till ett specifikt DNA. Zinkfingernukleaser (ZFN) är enzymer som framställs genom att man fogar ihop ett zinkfinger med ett DNA-klyvningsenzym som kallas Fokl. ZFN binder alltså till en specifik DNA-sekvens och klipper den sedan på två ställen. Vanliga cellenzymer klistrar ihop ändarna, minus den bit som klippts bort (DNA-reparation).

Varje ZFN är avsedd att användas på en enda gen som kallas "målgen" eller "mål-DNA". De kan utformas så att de fungerar på specifika delar av gener för att skapa en önskad förändring. De två typerna av DNA-förändringar är mutationer, t.ex. deletioner och infogningar. Genetisk forskning tittar på muterade djurförsökspersoner för att ta reda på vad den särskilda genen gör.

3-D representation av en zinkfingermolekyl. Zinkfingrarna är blå och zinkjonen är grön.Zoom
3-D representation av en zinkfingermolekyl. Zinkfingrarna är blå och zinkjonen är grön.

Zinkfingers struktur

Zinkfinger är namnet på många proteinstrukturer. Zinkatomen binder proteinerna och gör dem stabilare. ZFN:er binder till DNA-baspar. Ett zinkfinger kan binda cirka 3 baspar i sig själv.

ZFN-funktion

Zinkfingernukleaser består av 3-6 zinkfingrar. ZFNs har två viktiga domäner: en DNA-bindande domän och en DNA-spaltningsdomän. I DNA-spaltningsdomänen används ett enzym som kallas Fokl och som bryter sönder DNA.

ZFN:er kan endast ändra DNA-sekvenser som de är avsedda för. Den DNA-bindande domänen binder till en specifik DNA-sekvens. Två ZFN:er som är utformade för samma DNA-sekvens behövs för att ändra en gen. De DNA-bindande domänerna binder till båda strängarna i DNA:s dubbelhelix. DNA-spaltningsdomäner bryter DNA-strängen och skär ut basparen i genen. Cellerna reparerar trasiga DNA-strängar på egen hand med hjälp av DNA-reparation. Deletionsmutationer beror på att baspar saknas efter DNA-reparation.

Längden på målgensekvensen kan också anges. Minst 9 baspar kan ändras med hjälp av 3 zinkfingrar. Detta är användbart för att ta bort och infoga mycket korta DNA-sekvenser och bestämma deras effekt på målgenen. Även stora sekvenser kan ändras med hjälp av mer än en ZFN.

Användning av ZFN

ZFN:er har använts för att upptäcka genfunktioner i många genetiska studier. ZFN:er kan användas för att ändra DNA hos alla arter. En annan egenskap hos ZFNs är att de kan användas in vivo (i levande organismer). De används för närvarande på modellorganismer: växter, insekter och fiskar.

En förteckning över organismer som är involverade i forskning om genförändringar med ZFN omfattar följande:

Problem vid användning av ZFN:er

Det största problemet med ZFN:er är att oavsiktligt ändra gener utöver målgenen. En ZFN måste göras för att hitta rätt baspar på målgenen. Dessa baspar väljs så att endast målgenen kommer att ha dem. DNA-spaltningsdomäner fungerar på vilken DNA-sekvens som helst, så om man binder sig till en felaktig gensekvens kommer den att ändras i stället. ZFN:er som slår ut baspar för mer än en gen anses inte vara korrekta.

Frågor och svar

F: Vad är zinkfingernukleaser eller ZFN?


S: Zinkfingernukleaser eller ZFN är ett verktyg som används för att rikta in sig på gener och ändra DNA.

F: Vilka är de tre metoderna för att förändra arvsmassan med konstruerade nukleaser?


S: Zinkfingernukleaser eller ZFN, TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases) och CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) är de tre metoderna för att förändra arvsmassan med hjälp av konstruerade nukleaser.

F: Vad är zinkfingrar?


S: Zinkfingrar är konstgjorda molekyler som består av ett protein och zink och som binder till ett specifikt DNA.

F: Vad är zinkfingernukleaser (ZFN)?


S: Zinkfingernukleaser (ZFN) är enzymer som bildas genom att ett zinkfinger fusioneras med ett DNA-klyvningsenzym som kallas Fokl.

F: Vad händer när ZFN binder till en specifik DNA-sekvens?


S: När ZFN binder till en specifik DNA-sekvens klipper den av den på två ställen.

F: Vad gör vanliga cellenzymer efter att DNA:t klippts ut?


S: Vanliga cellenzymer klibbar ihop ändarna, minus den bit som klippts bort (DNA-reparation).

F: Vilka är de två typer av DNA-förändringar som zinkfingernukleaser eller ZFN kan göra?


S: Zinkfingernukleaser eller ZFN kan göra två typer av DNA-förändringar: mutationer såsom deletioner och insertioner.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3