Base Editing
Englisch: base editing
Definition
Base Editing ist eine Form der Genom-Editierung, bei der einzelne Nukleotide in der DNA ausgetauscht werden. Auf diese Weise kann man gezielt eine künstliche Punktmutation erzeugen.
Methodik
Für das Base Editing wird eine genetisch veränderte Form der Cas9-Nuklease verwendet. Sie wird mit einer Deaminase zu einem neuen Fusionsprotein gekoppelt. Im Gegensatz zur "Genschere" CRISPR/Cas9 schneidet das Fusionsprotein die DNA jedoch nicht, sondern spaltet vom intakten DNA-Strang eine Aminogruppe ab (Desaminierung). Die Stelle, an der die Aminogruppe in der DNA-Sequenz entfernt wird, legt man mithilfe einer Single Guide RNA (sgRNA) fest.
Verwendet man eine Cytidin-Deaminase (CDA), wird Cytidin (C) in Uracil (U) umgewandelt, das anschließend im Rahmen der DNA-Reparatur durch Thymidin (T) ersetzt wird. Dadurch induziert man eine Änderung des Basenpaars C-G zu T-A.
Alternativ kann man eine Adenosin-Deaminase (ADA) verwenden, die Adenosin (A) zu Inosin (I) umwandelt. In diesem Fall führt die DNA-Reparatur zum Austausch durch Guanosin (G). In diesem Fall wird das Basenpaar A-T zu G-C umgewandelt.
Stellenwert
Die Effizienz des Base Editing liegt im Bereich zwischen 5 % und 50 %. Da die DNA nicht geschnitten wird, treten unerwünschte Effekte wie ungewollte Folgemutationen seltener auf.