Verbesserte Methoden in der Genomchirurgie
Trotz der Unmengen an Daten über Gensequenzen tappt die funktionelle Genomik im Hinblick auf die exakten Funktionen der meisten Gene noch mehr oder weniger im Dunkeln. Eine noch junge Technologie, die Meganuklease-induzierte Rekombination, ermöglicht ein hocheffizientes homologes Gen-Targeting, mit dem identische Gene innerhalb eines Genoms identifiziert werden können. Die Meganuklease-induzierte Rekombination arbeitet mit hocheffizienten Enzymen, so genannten Endonukleasen, die auf DNA-Doppelstränge gerichtet sind und an einem spezifischen Ort gezielt Erbsubstanz schneiden können. Das EU-finanzierte Projekt MEGATOOLS zielte daher auf die Entwicklung hochspezifischer Endonukleasen ab, mit dem sich ein spezifischer Nukleotidabschnitt bzw. DNA-Sequenz modifizieren lässt. Im Rahmen von MEGATOOLS kamen Experten aus den Bereichen Biochemie, Molekular- und Zellbiologie zusammen sowie Partner, die die technischen Rahmenbedingungen für die Datenanalyse lieferten. Ziel war die Übertragung der funktionellen genomischen Daten in gentechnische Anwendungen für Forschungszwecke und Industrie. Im Verlauf des Projekts bauten die Forscher in Versuchen mit Nagermodellen die Technologieplattform aus, um genauere Ergebnisse in der Genomchirurgie zu erzielen. Insbesondere wurden in eine Hamstergensequenz Gene eingeschleust, die Resistenzen gegen das Antibiotikum Hygromycin und das Krebs- und Psoriasetherapeutikum 6-Thioguanine vermitteln. Die von MEGATOOLS entwickelten gentechnischen Kits wurden für die gezielte Integration von Gensequenzen kommerzialisiert. Der Prozess umfasst das Schneiden und Einfügen von Genen durch die Meganuklease, eine Integrationsmatrix sowie die Anwendung der homologen Rekombination. Der Anwendungsbereich in der Biotechnologie für die gezielte Integration von Gensequenzen mittels Meganukleasen ist vielseitig, u.a. können sie in der Wirkstoffforschung eingesetzt werden. Die Genommodifikation in vivo ist eine einzigartige und hocheffiziente Methode in der funktionellen Genomik.
