Können retrovirale Verabreichungssysteme Gene „überschreiben“?

Wie die Frage besagt, wo liegen die Grenzen retroviraler genetischer Verabreichungssysteme?

Sind sie darauf beschränkt, einer Zelle zusätzliche Gensequenzen hinzuzufügen, oder können sie tatsächlich bestimmte DNA-Abschnitte überschreiben?

Oder, treffender beschrieben, können sie ein DNA-Segment entfernen und ein neues Segment (ob gleicher oder anderer Länge) an der Stelle einfügen, an der sich das alte Segment befand?

Für mich scheint "Überschreiben" ein begrenztes Gedächtnis zu implizieren (z. B. basierend auf der Verwendung des Computerspeichers als Metapher für DNA), während Änderungen in der DNA auf Löschung, Insertion und einzelne Basenmutationen (Substitutionen) zurückzuführen sind. Ein weiterer Fall sind chromosomale Translokationen (als Deletion->Insertion).
Nun, ich bin Programmierer, das ist also die erste Metapher, die mir in den Sinn kommt. :) . Ich werde etwas umformulieren und präzisieren.

Antworten (2)

Retroviren wie HIV haben ein Genom, das aus RNA besteht. Sobald sie sich in der Wirtszelle befindet, wird diese RNA revers in DNA transkribiert; es ist diese DNA, die in das Wirtsgenom eingefügt wird. Alle retroviralen Genome werden durch Insertion integriert ; es gibt nie einen Ersatz .

Einige Retroviren stören jedoch die normale Genfunktion. Maus-Brusttumorvirus (MMTV) oder humanes T-lymphotropes Virus (HTLV) inserieren oft innerhalb oder in der Nähe von Wirtsgenen, die als „Onkogene“ bezeichnet werden, die, wenn sie zerstört werden, zur Krebsbildung führen können. 1 , 2 Viren könnten bis zu 15 % der Krebserkrankungen beim Menschen verursachen. 3 Also kein tatsächlicher genetischer Ersatz, aber es kann definitiv eine genetische Störung und eine schädliche funktionelle Veränderung geben.

Diese Fähigkeit, neue Gene einzufügen, wurde kürzlich als neuer Weg zur Heilung vieler Krankheiten angepriesen. Hier ist der jüngste Fall, bei dem die Forscher ein retrovirales Rückgrat verwendeten, um einigen Kindern ein funktionelles Gen einzufügen; dh Gentechnik (Nebenbemerkung: Jedes Mal, wenn Sie einen Artikel sehen, in dem steht, wie Wissenschaftler HIV verwendet haben, um eine Krankheit oder so etwas zu heilen, meinen sie das. Es ist vergleichbar damit, Zahnröntgenstrahlen als „riesige Todeslaser, die Karies bekämpfen“ zu nennen.) . Mit etwas Glück werden wir darin immer besser, aber im Moment ist es nur in begrenzten Fällen bei ganz bestimmten Krankheiten erfolgreich; Eine massive Gentechnik am Menschen ist noch weit entfernt (es sei denn, man zählt Knochenmarktransplantationen dazu).

Schöne Antwort, aber ein paar Hinweise (insbesondere für die Entfernungsfunktion) wären großartig.
Eine Freundin erzählt mir von Genforschung, an der sie zur Behandlung der Huntington-Krankheit gearbeitet hat, aber dass eine echte Heilung schwierig wäre, weil sie genetisch bedingt ist. Da ich kein Genetiker bin, kam mir als erstes in den Sinn, ein Retrovirus zu verwenden, um ein Heilmittel zu liefern. Wäre ein RV dann in der Lage, Code hinzuzufügen, der die fehlerhaften Gene „unterbricht“, und neuen Code hinzuzufügen, der das tut, was die schlechten hätten tun sollen?
@fileunderwater Ich habe ein paar Referenzen hinzugefügt, insbesondere eine solide Rezension. Es ist kein besonders neues Konzept, also gibt es viel da draußen.
@eidylon Ich habe versucht, Ihre Frage ein wenig zu beantworten und auf einige Forschungsarbeiten hinzuweisen, die derzeit durchgeführt werden. GE ist in dieser Größenordnung noch weit entfernt, aber es ist erstaunlich, welche Fortschritte wir gerade machen.

Nur um ein einfacheres Beispiel für das zu geben, was Amory erklärt hat. Viren können vorhandene Informationen überschreiben, nur nicht so, wie Sie denken würden, wenn Sie aus der Welt der Computer kommen.

Wie bereits erwähnt, besitzen Viren die Fähigkeit, ihre Erbinformation in das Genom des Wirts einzufügen. Sie tun dies, indem sie im Wesentlichen die Wirts-DNA aufschneiden und sich zwischen die Schnitte einfügen. Diese Insertion kann ein Gen stören und es gewissermaßen überschreiben.

Um eine einfache Metapher zu nehmen, betrachten Sie den folgenden Satz (ein "Gen"):

Hallo, mein Name ist Bob.

Wenn ich eine neue Zeichenfolge in diesen Satz einfügen würde, würde seine Bedeutung verloren gehen:

Hellalkehfgawpif galsdhfblasud hyflaishbflaegfvlhD BFHDFLHFEiDBFKHDBfo, mein Name ist Bob

Während der ursprüngliche Satz noch vorhanden ist, also nicht im eigentlichen Sinne des Wortes überschrieben wurde, sind die darin enthaltenen Informationen für die Zelle jetzt verloren gegangen, sodass das Ergebnis dasselbe ist.

Können retrovirale Verabreichungssysteme Gene „überschreiben“?
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