Technologie CRISPR/Cas - princip, aplikace, rizika

Michaela Paclíková

Bachelor's thesis

CRISPR/Cas technology - principle, applications, risks

Abstract:

S teprve nedávno objevenou technologií CRISPR/Cas (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated proteins) se v současné době můžeme setkávat čím dál častěji. Ať už ve vědeckém, biotechnologickém ale i ve zdravotnickém okruhu, přinesla tato unikátní metoda mnoho potenciálních uplatnění. Zmíněný nástroj genetického inženýrství, někdy přezdívaný jako „molekulární nůžky“, funguje na principu spolupráce komplexu nukleových kyselin a speciálních enzymů. Původ CRISPR/Cas mechanismu je v imunitním systému bakterií a archeí, avšak díky jednoduchosti použití, rychlosti a nízké finanční nákladnosti se během krátké doby stal velmi oblíbeným a používaným nástrojem širokého uplatnění. Ať už se jedná o aplikace na poli studia genů, mechanismů onemocnění, samotné terapeutické léčby nebo vytváření geneticky upravených organismů, je tato technologie spjata s mnoha etickými i morálními otázkami a riziky. Cílem této práce je shrnout vývoj, princip, provedené či potenciální aplikace napříč různými druhy organismů a obory a dále také sepsat potenciální rizika a možnosti jejich předejití.

Abstract:

The recently discovered CRISPR/Cas (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated proteins) technology is nowadays more and more frequently encountered. Whether in the scientific, biotechnological, or medical fields, this unique method has many potential applications. This genetic engineering tool, sometimes referred to as "molecular scissors", works on the principle of cooperation between a complex of nucleic acids and special enzymes. The origin of the CRISPR/Cas mechanism is in the immune system of Bacteria and Archaea, but due to its ease of use, speed, and low financial cost, it has become a very popular and widely used tool within a short period of time. Whether the applications are in the field of studying genes, disease mechanisms, therapeutic treatment or the creation of genetically engineered organisms, this technology is associated with many ethical and moral issues and risks. The aim of this work is to summarize the development, principle, implemented or potential applications across different types of organisms and disciplines, as well as to list the potential risks and their minimizing.

Keywords

CRISPR technologie, CRISPR/Cas komplex, mutace, Cas proteiny, geny, genové inženýrství, DSB

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 12. 6. 2024
• Supervisor: RNDr. Alena Myslivcová Fučíková, Ph.D.
• Reader: Mgr. Marie Drábková, Ph.D.

University of Hradec Králové

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biologie a ekologie / Biologie a ekologie