Genbreyting er markviss breyting á DNA á tilteknum stað í erfðamengi, svo sem að eyða, setja inn eða skipta út röð.
Í flestum nútíma verkflæði gera þrjár aðferðir verkið:
- Miðun.Forritanleg sameind, venjulega leiðar-RNA, beinir klippiensíminu að samsvarandi DNA röð.
- Klippa eða breyta.Kjarni eins og Cas9 skapar almennt brot á marksvæðinu. Nýrri verkfæri (grunn- og frumritarar) breyta DNA án fulls tvöfalds-strengsbrots.
- Cellular viðgerð.Fruman gerir við breytinguna. Error-prone repair (NHEJ) hefur tilhneigingu til að trufla gen. Sniðmát-leidd viðgerð (HDR) getur sett inn skilgreinda röð.
Hefðbundnar aðferðir vs genabreytingar
| Þáttur | Hefðbundnar aðferðir (ræktun, tilviljunarkennd stökkbreyting, klassísk erfðabreyta) | Forritanleg genabreyting |
| Nákvæmni | Lágt; breytingar eru oft tilviljunarkenndar eða erfitt að finna | Yfirleitt mikil, þó að það verði að meta áhrif utan-markmiða |
| Tímalína | Mánuðir til ár | Oft vikur til mánuði, allt eftir gerð |
| Hönnunarátak | Skimun-þungt | Hönnun-þung að framan, minni skimun síðar |
| Kröfur til rannsóknarstofu | Víðtækur, almennur-tilgangur | Hefur tilhneigingu til að þurfa stjórnaða frumu-menningu og sameindavinnuflæði |
| Athygli á reglugerð | Mismunandi | Mismunandi eftir lögsögu og umsókn; líffræðileg endurskoðun stofnana er algeng |
Þumalputtaregla um ákvarðanir:
- Ef markmið þitt er asérstakur, skilgreindurerfðabreytingar, forritanleg klipping passar yfirleitt betur.
- Ef þú þarft breiðan, óhlutdrægan breytileika og hefur efni á skimun, getur hefðbundin stökkbreyting samt verið skynsamleg.
- Ef teymið þitt mun keyra klippingu oftar en stundum skaltu skipuleggja herbergið í kringum verkflæðið frekar en að laga það síðar.
Tæknilegir íhlutir
Forritanlegur kjarni.CRISPR-tengd ensím (Cas9, Cas12 afbrigði) eru algengust. Eldri verkfæri eins og ZFNs og TALENs er venjulega erfiðara að miða á-af því að hvert nýtt mark krefst venjulega nýhannaðs próteins.
Leiðbeinandi RNA (gRNA).Þetta stutta RNA skilgreinir hvar ritstjórinn starfar. Hönnunargæði hafa mikil áhrif á bæði skilvirkni og áhættu utan-markmiða.
Viðgerð braut og sniðmát.Niðurstaðan fer eftir því hvernig fruman gerir við brotið. Almennt er þörf á gjafasniðmáti fyrir nákvæmar innsetningar.
Afhendingaraðferð.Valkostir fela í sér rafporun, lípíð nanóagnir, veiruferjur og bein ríbonucleoprotein (RNP) afhendingu. Valið fer venjulega eftir frumugerð, mælikvarða og öryggiskröfum. Það mótar einnig bekkjarpláss, meðhöndlun úrgangs og innilokunarþörf.
Hvernig þetta tengist BOKA rannsóknarstofulausnum
Genabreytingin sjálf er líffræðileg ákvörðun. Hvort það gangi áreiðanlega er að hluta til ákvörðun um innviði. BOKA útvegar ekki rithvarfefni. Við hönnum og byggjum upp rannsóknarstofuumhverfið í kringum verkflæðið.
Í flestum klippistofum líta samþættingarpunktarnir svona út:
Rannsóknarstofubekkir.Efna-þolnir, auðvelt-að-fletir styðja við venjulega frumu-rækt og sameindavinnu. Útlit geta aðskilið for- og eftir-mögnunarskref til að draga úr víxlamengun.
Loftræsti- og hreinsikerfi.Stýrt loftflæði og lofthreinsun hjálpa til við að viðhalda stöðugu vinnuumhverfi. Kröfur fara eftir áhættumati þínu.
Ísskápar.Nauðsynlegt þegar verkflæði fela í sér hættuleg efni, svo sem við útdrátt eða undirbúningur stuðpúða.
Miðstöðvar og hliðarborð.Þetta styður sveigjanlegt, sameiginlegt vinnusvæði og búnað eins og skilvindur og hitauppstreymi.
Loft þjónustu stoðir oggasflöskuskápar.Þeir veita skipulagðan aðgang að orku-, gagna- og gasþjónustu (til dæmis CO₂ fyrir útungunarvélar) með minna ringulreið á bekknum.
Líföryggisskápar, innilokunarstig og vottanir fylgja almennt líföryggisendurskoðun stofnunarinnar þinnar. Við skipuleggjum venjulega herbergisskipulag, veitur og loftflæði í kringum þessar kröfur á hönnunarstigi.
Hvar þetta passar og hvar það passar ekki
Passar yfirleitt vel:
- Akademískar eða stofnanarannsóknarstofur byggja upp frumu-línu eða líkan-breytihæfni lífvera
- Líftæknifyrirtæki-sem setja upp sína fyrstu sameindalíffræði og frumu-menningarsvítu
- Kjarnaaðstaða sem styður mörg klippiverkefni með sameiginlegum búnaði
- Kennslustofur sem kynna erfðamengis-verkfræðitækni
- Núverandi rannsóknarstofur stækka í klippingu sem þarfnast svæðisskipulags með betra loftflæði og aðgangi að veitum
Almennt ekki passa:
- Teymi að leita að klippihvarfefnum, ensímum eða nýmyndunarþjónustu. BOKA útvegar þær ekki.
- Verkefni sem krefjast sérstaks vottaðs innilokunarstigs án þess að hafa lokið áhættumati stofnana. Það mat þarf yfirleitt að koma fyrst.
- Ein-tilraunir sem geta keyrt í gegnum samningsrannsóknarstofnun, þar sem erfitt er að réttlæta sérstakt rými.
Algengar spurningar
Er genabreyting það sama og erfðatækni?
Ekki beint. Erfðatækni er víðara hugtak. Genabreyting vísar venjulega til nákvæmra, markvissa breytinga á afmörkuðum stað.
Er CRISPR eina breytingaaðferðin fyrir gena-?
Nei. ZFN og TALEN eru líka til. CRISPR hefur tilhneigingu til að vera valinn fyrir sveigjanleika og lægri hönnunarkostnað.
Þarf genabreyting á sérstakri rannsóknarstofu?
Í flestum tilfellum þarf stýrða frumu-menningu og sameindavinnuflæði frekar en eina tiltekna herbergistegund. Kröfur eru háðar lífveru, smitberum og staðbundnum reglum.
Getur BOKA aðstoðað við að skipuleggja rannsóknarstofu fyrir þessa vinnu?
Já, fyrir skipulag, bekki, loftræstingu, hreinsun og veitur. Líffræðilegar samskiptareglur og líföryggissamþykki eru áfram hjá stofnuninni þinni.
Ertu að skipuleggja rannsóknarstofu fyrir gena-klippingarvinnu?Deildu vinnuflæðinu þínu og plásstakmörkunum meðBOKAlið. Við getum farið yfir skipulag, loftflæði og veitukröfur með þér áður en framkvæmdir hefjast.