top of page

Crispr Cas9

1. Cas-9 är ett enzym som klipper DNA. Vad är ett enzym, hur är det uppbyggt och hur fungerar enzymer rent generellt? Vad kan du vänta dig av Cas-9 i form av möjligheter att skapa bindningar på ytan? Hur borde Cas-9 fungera? Fundera utifrån det du vet om hur enzymer fungerar generellt.


Enzymer:


Ett enzym är ett protein som ökar eller minskar reaktionshastigheten på vissa specifika reaktioner. Detta kallas för en katalysator. Det ämne som ska genomgå en reaktion är substratet. Enzymet kommer hitta substratet och få det att reagera.


Här kommer lite exempel:


När vi dricker mjölk får kroppen i sig laktos. Laktos är en disackarid och är ett ämne som får oss att få ont i magen. I detta fall är laktoset substratet. Som tur är har vi enzymet laktas.

Enzymen hjälper kroppen att bryta ner denna laktosmolekyl till monosackarider. Det som händer är att enzymet laktas hittar laktosen och binder sig till den. Då sker kemiska reaktioner mellan laktaset och laktoset och det frigörs energi. Den här energin används för att sedan “klippa” den kovalenta bindningen mellan de två monosackariderna. Människor som är laktosintoleranta har brist på enzymet laktas och tål därmed inte stora mängder laktos.

Ett annat exempel är enzymet amylas. När vi äter mat har vi enymet amylas som bryter ner maten. Då blir det möjligt för kroppen att ta upp energin.


Som tidigare nämnt är ett enzym en typ av ett protein. Det betyder att den består av flera olika amniosyror och kan därför kallas för en polypeptid. Processen när ett protein bildas kallas för proteinsyntesen och man kan dela in den processen i transkription, splitsning och translation. Varje gen kodar för ett protein och därför kommer en speifik gensekvens koda för enzymet. Efter transkriptionen och splitsningen åker den kopierade och mogna sekvensen till ribosomen, en av cellens organeller. I ribosomen sker translationen där varje så kallat kodon(triplett av kvävebaser) kodar för en aminosyra. Dessa aminosyror binds till varandra och när translationen är färdig är det nu en enkel sekvens med amninosyror, denna form kallas för primärstruktur.


Sedan kommer olika delar av aminosyrasekvensen att attraheras till varandra med vätebindningar. Det är allstå amniosyror som kommer dras till andra aminosyror i samma protein. Det här steget kan ske på två olika sätt. Antingen roteras proteinet så att det ser ut som en metallfjäder (alfa-helixar), eller viks proteinet fram och tillbaks som ett papper, så kallat beta-flak. Alfa-helixarna och beta-flaken kallas för sekundära strukturer i proteinet. Sen kan den sekundära struturen veckla ihop sig så att proteinet får en mer tredimitionell form. Detta kallas för tertiärstruktur.

Det finns även något som kallas för kvartiärstruktur och då attraheras olika sektioner av tertiärstukturerna med varandra.


När man pratar om enzymer är det värt att nämna kofakorer. En kofaktor är en kemisk förening som binder till enzymer för att bidra till dess katalystiska förmåga. Enzymer för alltså gjälp av kofaktorer för att underlätta processen. Enzymer utan kofaktoer kan enbart katalysera reaktioner genom egenskaper som finns hos de aminosyyror den är uppbyggd av.


Det är även vanligt att enzymer har ett feedback-system. Med det menas att ett enzym omvandlar substratet till ett annat ämne som i sin tur blir utsatt för ett annat enzym som gör att det nya substratet blir ytterligare ett nytt ämne. Detta nya ämne kan sedan fungera som en inhibitor för den första enzymen. Det vill säga att det nya ämnet hämmar det första enzymet. Den här “negativa feedbacken” är ett sätt att kontrollera mängden av exempelvis vissa hormoner.


När det gäller temperatur och pH-värden har dem en påverkan hur enzymet fungerar.

Ifall det är en hög koncentration oxoniumjoner eller en låg koncentration oconiumjoner kan vissa proteiner/enzymer ändra form. Ändrar dem form kanske dem blir inaktiva.

Temperaturen påverkar enzymets reaktionshastighet.


Cas 9

Cas9 är ett enzym. Det betyder att den är en polypeptid. Det här enzymet har förmågan att klippa i DNA:t.

Historien bakom den “berömda” gensaxan är att den fungerat som ett immunsystem hos bakterier. Dessa bakterier har alltså en gensekvens för att bilda cas9 och porducerar detta enzym för att skydda cellen mot virusinfektioner. När en bakterie blivit immun mot ett specifikt virus har proteinet cas-9 fått tag i en gensekvens som även finns hos viruset. Alla gener består neuleotider i långa kjedor. Dessa nukleotidkjedor innehåller en viss kombination av kvävebaser. De kvävebasarna som finns är adenin, tymin, cytosin och guanin.


Kvävebaserna adenin och tymin kommer alltid kunna skapa bindningar mellan sig och detsamma gäller för kvävebaserna cytosin och guanin. De bindningar som bildas mellan dem är vätebindningar. Det är på grund av dessa attraktionskrafter vi får DNA:t som en dubbelhelix.


Att adenin och tymin, respektive guanin och cytosin attraherar varandra, är svaret på hur Cas9 ska kunna hitta den specifika gensekvensen och därefter klippa av.

När cas9 i bakterien har fått tag på gensekvenser från viruset, då blir den motsvarande gensekvensen som blir substratet för enzymet. Ifall cas 9 har fått tag på gensekvensen ATGGCTAT, då kommer dessa kvävebaser binda sig till TACCGATA. När enzymet binder sig till virusets gen, då sker det en del reaktioner som slutar med att enzymet lyckas bryta de kovalenta bindningarna som finns mellan två nukleotider, dvs att genen klipps.


Den här metoden är något som forskare har påbörjat arbeta med för att kunna klippa och klistra i gener.






5 visningar

Senaste inlägg

Visa alla

Vilken relevans har vietnamkriget idag?

Vietnamkriget blev ett krig som tillsammans med Koreakriget speglade spänningarna mellan stormakter efter andra världskriget. Nordvietnam fick stöd från Sovjetunionen och Kina. Sydvietnam fick stöd fr

Vilken roll hade media under Vietnamkriget?

Vietnamkriget blev ett krig som tillsammans med Koreakriget speglade spänningarna mellan stormakter efter andra världskriget. Nordvietnam fick stöd från Sovjetunionen och Kina. Sydvietnam fick stöd fr

Vilken orsak till vietnamkrigets början hade störst inflytande?

Vietnamkriget blev ett krig som tillsammans med Koreakriget speglade spänningarna mellan stormakter efter andra världskriget. Nordvietnam fick stöd från Sovjetunionen och Kina. Sydvietnam fick stöd fr

Comments


bottom of page