Το σύστημα CRISPR/Cas9: Ιστορικά δεδομένα, αρχές λειτουργίας, χρήσεις στη Μοριακή Βιολογία και στην Ιατρική. Διδακτικά σεμινάρια σε μαθητές λυκείου

The CRISPR / Cas9 system: Historical data, operating principles, uses in Molecular Biology and Medicine. Teaching seminars for high school students (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Ντανά, Χριστίνα
  3. Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Καθηγητών των Φυσικών Επιστημών (ΚΦΕ)
  4. 18 Σεπτεμβρίου 2021 [2021-09-18]
  5. Ελληνικά
  6. 190
  7. Σταθόπουλος, Κωνσταντίνος
  8. Σταθόπουλος, Κωνσταντίνος | Σκορίλας, Ανδρέας
  9. Συστήματα CRISPR-Cas | CRISPR-Cas systems | Cas9 | Προσαρμοστική ανοσία | Adaptive immunity | Γονιδιωματική επεξεργασία | Genome editing | Προγραμματιζόμενες νουκλεάσες | Programmable nucleases | crRNA | sgRNA
  10. 608
  11. Περιέχει : πίνακες, εικόνες
    • Το σύστημα CRISPR-Cas9 αποτελεί ένα καινοτόμο εργαλείο στοχευμένης γονιδιωματικής επεξεργασίας. Παρά την πρόσφατη ανακάλυψη του, έχει μεγάλο αντίκτυπο στην πρόοδο της Μοριακής Βιολογίας και της Γενετικής Μηχανικής. Το σύστημα CRISPR απαντάται φυσιολογικά στα βακτήρια και στα αρχαία και αποτελεί ένα επίκτητο αμυντικό σύστημα που παρέχει προστασία από την εισβολή ξένου γενετικού υλικού. Ο μηχανισμός δράσης του βασίζεται σε έναν συνδυασμό πρωτεϊνών Cas και μικρών RNAs, επιτυγχάνοντας με αυτόν τον τρόπο, αναγνώριση και διάσπαση στοχευμένων αλληλουχιών στο ξένο DNA. Στην παρούσα ανάλυση, παρουσιάζεται μέσα από τη μέθοδο της βιβλιογραφικής ανασκόπησης, το χρονοδιάγραμμα των βασικών ερευνητικών εξελίξεων που οδήγησαν στην ανακάλυψη της τεχνολογίας του συστήματος CRISPR-Cas9. Επιπρόσθετα, περιγράφεται η τρέχουσα ταξινόμηση των συστημάτων CRISPR, ενώ εξετάζεται και η συνεισφορά των μεταθετών γενετικών στοιχείων στην προέλευση και εξέλιξη των συστημάτων CRISPR-Cas. Παράλληλα, μελετώνται οι βασικές αρχές λειτουργίας των συστημάτων CRISPR μέσα από την ανάλυση των τριών διακριτών σταδίων της ανοσίας CRISPR: την προσαρμογή, τη βιογένεση των crRNAs και την RNA καθοδηγούμενη παρεμβολή. Επιπλέον, πραγματεύονται οι κυριότερες εφαρμογές των συστημάτων CRISPR-Cas στους τομείς της Μοριακής Βιολογίας και της Ιατρικής, ενώ ταυτόχρονα αναλύονται οι περιορισμοί που παρουσιάζουν τα διαθέσιμα εργαλεία CRISPR-Cas κατά την κλινική εφαρμογή τους. Τέλος, παρουσιάζεται ένα διδακτικό σεμινάριο που απευθύνεται σε μαθητές λυκείου, το οποίο παρέχει μια νέα προσέγγιση των εννοιών του σχολικού εγχειριδίου και εξοικειώνει τους μαθητές με σύγχρονες μεθόδους της Μοριακής Βιολογίας.
    • The CRISPR-Cas9 system is an innovative tool for targeted genome editing. Despite its recent discovery it has a major impact on advances in Molecular Biology and Genetic Engineering. The CRISPR system is found naturally in bacteria and archaea and is an acquired defense system that provides protection against the invasion of foreign genetic elements. Its mechanism of action is based on a combination of Cas proteins and small RNAs, thereby achieving recognition and cleavage of targeted sequences in the foreign DNA. In the following analysis, the timeline of the key research developments that led to the discovery of CRISPR-Cas9 system technology is presented through the method of literature review. In addition, the current classification of CRISPR systems is described, and the contribution of mobile genetic elements to the origin and evolution of CRISPR-Cas systems is examined. At the same time, the basic principles of CRISPR systems are studied through the analysis of the three distinct stages of CRISPR immunity: adaptation, biogenesis of crRNAs and RNA guided interference. In addition, the main applications of CRISPR-Cas systems in the fields of Molecular Biology and Medicine are discussed, while at the same time the limitations of the available CRISPR-Cas tools during their clinical application are analyzed. Finally, a teaching seminar is presented to high school students, which provides a new approach to the concepts of the textbook and acquaints students with modern methods of Molecular Biology.
  13. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές