Edição gênica com CRISPR-Cas9: encontrar, cortar e reparar
BiologiaBiotecnologiaIdades 17–18
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Um modelo da edição gênica desenhado como no livro didático. Coloque em Cas9 um de quatro RNAs guia e veja-o percorrer um DNA inventado: ele só abre o DNA ao lado de uma sequência PAM e corta as duas fitas onde o guia pareia por completo. Teste cada guia em 100 células para descobrir cortes fora do alvo. Depois acompanhe como a célula repara o corte: a NHEJ une as pontas e muitas vezes inativa o gene por mudança da fase de leitura, enquanto a HDR copia um molde de reparo e pode corrigir uma base errada. Uma terceira aba trata de usos e ética: a terapia da anemia falciforme aprovada em 2023, plantas editadas, modelos de pesquisa, edição somática versus germinativa e os bebês editados de 2018.
Aula: Edição gênica com CRISPR-Cas9: RNA guia, PAM, corte das duas fitas, reparo por NHEJ e HDR, inativação de genes, aplicações e ética
O que mostra
O CRISPR-Cas9 permite cortar o DNA em um único lugar escolhido. Um RNA guia leva uma sequência que pareia com o DNA alvo, e a Cas9 corta as duas fitas apenas onde o alvo fica ao lado de uma sequência curta chamada PAM. Em seguida a célula repara o corte. Unir diretamente as pontas (NHEJ) costuma acrescentar ou remover poucas bases e desliga o gene; copiar um molde fornecido (HDR) pode introduzir uma correção. O modelo usa DNA inventado desenhado com blocos coloridos, um guia de 10 bases em vez de cerca de 20 e taxas de corte e reparo ilustrativas.
Como usar
Em 1. Encontrar e cortar, escolha o RNA guia na Cas9 e clique em Iniciar para ver a Cas9 verificar cada sítio PAM; toque em um sítio para ampliá-lo. Testar em 100 células registra os cortes no gene X e no gene Y. Em 2. Reparar, escolha o Gene das células, marque Adicionar um molde de reparo se quiser e clique em Iniciar para uma célula ou em Reparar 100 células. Em 3. Usos e ética, escolha Células editadas e um Exemplo.
Parâmetros que você pode mudar
- Visão 1. Encontrar e cortar, 2. Reparar, 3. Usos e ética
- RNA guia na Cas9 Guia A, Guia B, Guia C, Guia D
- Gene das células Gene funcional, Gene defeituoso (uma base trocada)
- Adicionar um molde de reparo
- Células editadas Células do corpo (somáticas), Embrião (linhagem germinativa)
- Exemplo Terapia da anemia falciforme (2023), Plantas editadas, Modelos de pesquisa, Bebês editados (2018)
Perguntas para explorar
- O guia B pareia por completo com um trecho do gene X, mas a Cas9 nunca corta ali. O que falta ao lado desse trecho?
- Por que perder uma base no corte geralmente desliga o gene, enquanto perder três bases muitas vezes não?
- Por que uma edição feita em um embrião passa às gerações futuras, mas uma feita em células-tronco do sangue não?
