Molekulární metody editace genomu

Bc. Martin Dudáš

Bakalářská práce

Molecular methods for genome editing

Abstract:

Techniques that allow to specifically edit genome represent invaluable tool of genetic engineering, that is being used in both, basic and applied research. In past, however, precise introduction of mutations was limited by methods that were not enough effective or specific. The discovery of programmable nucleases was viewed as a revolution that opened the way for much more precise genome editing, even in organisms where editing was previously considered to be problematic or impossible. This thesis describes four families of programmable nucleases that are currently known: ZFNs, meganucleases, TALENs and CRISPR/Cas. The Mechanism of their function is explained for each family with commentary on its advantages and weaknesses. Additionally, there are mentions of some works that considerably improved methods connected with given nucleases or were otherwise important. Reparation pathways for DNA breaks are also discussed. Lastly, this thesis also refers to some of the problems which are connected with introduction of programmable nucleases and the approach of scientific public to these problems.

Abstract:

Techniky umožňující specificky editovat genom představují neocenitelný nástroj genového inženýrství využívaný v základním i aplikovaném výzkumu. Přesné zavedení požadovaných mutací bylo ale v minulosti limitováno metodami s nízkou účinností a specifitou. Objevení programovatelných nukleáz představovalo revoluci, která otevřela cestu mnohem přesnější úpravě genomu a to i u organizmů, v kterých to bylo do té doby problematické nebo nemožné. Tahle práce popisuje čtyři v současnosti známé rodiny programovatelných nukleáz a to: ZFNs, meganukleázy, TALENs a CRISPR/Cas. Pozornost je při jednotlivých rodinách věnována hlavně mechanizmu jejích fungování, přednostem a záporům. Ve vybraných případech jsou též uvedeny studie, které výrazně přispěly k zdokonalení metod pracujících s danými nukleázami anebo byly jiným způsobem významné. Diskutovány jsou také reparační mechanizmy zodpovědné za opravu vytvořených zlomů v DNA. V závěru práce je v krátkosti poukázáno na některé problémy, které zavedení programovatelných nukleáz s sebou nese a postoj vědecké veřejnosti k nim.

Klíčová slova

ZFNs, TALENs, meganukleázy, meganucleases, CRISPR/Cas, Cas9, programovatelné nukleázy, programmable nucleases

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 8. 6. 2016
• Vedoucí: Ing. Vojtěch Hudzieczek

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Experimentální biologie / Molekulární biologie a genetika