CRISPR/Cas begrijpen met modellen en simulaties

Slides:



Advertisements
Verwante presentaties
Genregulatie en Epigenetica.
Advertisements

DNA Korte herhaling.
21.3 PCR-techniek Dubbelstrengs DNA verhitten, resultaat: enkelstrengs DNA Afkoelen Binding complementaire DNA-primers op specifieke plekken los DNA.
Je eigen Panfluit.
basistechnieken van de recombinant-DNA-technologie
Lesgeven en begeleiden
EIWITSYNTHESE.
Welkom bij Bioinformatica!
Transcriptie DNA overschrijven.
Hoofdstuk 10 : Van DNA tot eiwit
koolhydraten: voorbeelden van koolhydraten
In deze presentatie ga je kijken hoe het DNA wordt
EIWITSYNTHESE.
Restrictie Enzymen Bacteriele verdediging tegen virale infecties door restrictie- (knip) enzymen.
DNA Replicatie 1. Origineel DNA molecuul: dubbele streng
Transcriptie en translatie van het DNA
Computer – DNA Een vergelijking. Computer DNA Hardware: elektronische verbindingen in chips Code binair(2-tallig): 0 en 1 Hardware: rug van suiker en.
HEEL VEEL SUCCES! HOI! LEUK DAT JE EEN SPREEKBEURT OVER
Het opbouwen van een data base
Centrale vraag Hoe kunnen inzichten in de moleculaire biologie helpen om ziektes te begrijpen, te voorkomen en te genezen?
Genexpressie = de mate waarmee het DNA van een gen gekopieerd wordt naar mRNA en mRNA vertaald wordt naar een aminozuursequentie.
Ik doe mijn presentatie over…
Hoe ontstaat een nieuw virusdeeltje?
Keuze-opdracht 3-1.
Paragraaf 3.3 DNA vertaald.
HIV replicatie.
Genexpressie = de mate waarmee het DNA van een gen gekopieerd wordt naar mRNA en mRNA vertaald wordt naar een aminozuurvolgorde.
Poëzie in de klas Groep 1/2a één twee drie vier, hoedje van, hoedje van…
MINECRAFT PLAATJES TUTORIAL #3 KUBUSCRAFT.
MINECRAFT PLAATJES TUTORIAL #1 ZWAMBIE ZWAMBIE ZWAMBIO!
In deze presentatie ga je wederom kijken hoe het DNA wordt
Thema 8 Moleculaire genetica
BIO 42 Replicatie “hoe het DNA in een cel wordt verdubbeld”
Replicatie van de telomeren
RFLPs SNPs Micro-array
BIO 42 Het centrale dogma.
BIO 42 Replicatie en PCR “hoe het DNA in een cel wordt verdubbeld”
of de synthese van eiwitten
De PCR reactie.
9. DNA & CHROMOSOMEN Structuur en replicatie. Inleiding Chromosomen (fig A): Chromosomen (fig A): in de kern van elke lichaamscel (bij de mens 23 paar)
B5 translatie en eiwitsynthese
Genexpressie B6.
Shake Song Fort van de Verbeelding Bovenbouw Groep 7 en 8 (en soms ook groep 6)
13.4. t/m De ruimtelijke vorm van eiwitten Nadat een eiwit in de cel is aangemaakt, vouwt het zich spontaan in een kluwen, die kenmerkend is voor.
6A1-Stofwisseling. B4 Eiwitsynthese (les3). Hoe haal je de INFO van het DNA? Volgorde van de ‘letters’ A-T-G-C = info. Één gen bevat de info voor één.
B4 TRANSCRIPTIE. DEZE LES Uitleg B4 Transcriptie Nakijken opdrachten B3 Opdrachten maken B4.
Trillingen Klik op de pijltjes van je toetsenbord om naar de volgende of vorige dia te gaan. Hallo allemaal, we gaan het hebben over: dubbelklik.
Thema 4 DNA. Genotype - Fenotype genotype: de erfelijke eigenschappen die vastliggen in het DNA (in de genen). fenotype: alle uiterlijk waarneembare kenmerken.
2 DNA ©JasperOut.nl.
Vrouw zoekt man Door onze werkwijze is Liever prive één van de snelst groeiende dating sites van Nederland en dagelijks zijn er vele nieuwe aanmeldingen.
Maken van een Egyptisch of staaf boeket
Gevorderde programmeer les: Betrouwbaarheid robot verbeteren
Welke eiwitten maakt HIV?
6A1-Stofwisseling. B4 Eiwitsynthese (les3).
IJsster maken.
Van RNA naar DNA HOE DAN?!?! Damla Baspinar, Jonelle Marasigan, Lotti Denslagen, Grisha Prevoo.
Hoe wordt HIV-DNA geïntegreerd in het gastheerDNA?
Biotechnologie. Veredeling : kruisingen en selectie planten gunstige eigenschappen combineren Weefselkweken: voor produceren van medicijnen, insecticiden.
6A1 Stofwisseling B5 Regulatie van de genexpressie. B6 Mutaties.
Sporen van Gods karakter
Hoe wordt HIV-DNA geïntergreerd in het gastheer DNA
B: Spiereiwit online knippen met knipenzymen
Verschil tussen RNA en DNA
Eiwit synthese.
Knippen en plakken in DNA met CRISPR/Cas
Mutaties in DNA Concept 4. Wat is een mutatie? Een verandering in het DNA vb punt mutatie dat is de verwisseling van 1 basenpaar Sikkelcelanemie: de rode.
Workshop Digitale Tools
Wat heb je nodig? Een idee en een fototoestel of digitale camera
voorbeeld volgende bladzijde terug
Voetbalshirtje vouwen
Transcript van de presentatie:

CRISPR/Cas begrijpen met modellen en simulaties Caspar geraedts

https://www.youtube.com/watch?v=A5rUC6NiQfo Zeggen: Eerst wat, dan hoe. Te veel materiaal om allemaal helemaal te doen: maar genoeg om idee te krijgen hoe je dat in de klas zelf kan doen. Veel filmpjes over CRISPR/Cas, maar… wel helder over wat je er mee kan, maar niet hoe het werkt. Bekend met stempelset? 2

PROGRAMMA wat? hoe? CRISPR/Cas9 CRISPR/Cas9 in E.coli informeren… genome editing met CRISPR/Cas9 gene drive met CRISPR/Cas9 hoe? informeren… en uitbeelden (begrijpen met je handen) Zeggen: Eerst wat, dan hoe. Te veel materiaal om allemaal helemaal te doen: maar genoeg om idee te krijgen hoe je dat in de klas zelf kan doen. Veel filmpjes over CRISPR/Cas, maar… wel helder over wat je er mee kan, maar niet hoe het werkt. Bekend met stempelset? 3

Cas9 Cas9 kan… heel precies knippen waar je maar wil... … door de combinatie van nuclease en gRNA. Cas9 is bijzonder eiwit. Andere nucleasen / knip-eiwitten: binden op basis van vorm eiwit/eigenschappen aminozuren. Cas9 maakt gebruik van basenparing. 4

Cas9 Cas-RNA-complex dsDNA: dubbelstrengs DNA gRNA (guide RNA): gesynthetiseerd RNA voor genome editing met Cas9 5

Cas9 Cas-RNA-complex crRNA (crispr RNA): RNA-transcript uit CRISPR-regio van plasmide bacterie; de eerste 20 nt aan het ‘5-eind vormen de spacer (complementair met specifiek virus), de rest is afkomstig van repeat (altijd hetzelfde, onafhankelijk welk virus) tracrRNA: RNA-transcript (ook weer altijd hetzelfde, onafhankelijk welk virus) dat nodig is voor binding van RNA aan Cas-eiwit; strict genomen wordt dit tracer RNA gecodeerd door stukje DNA net buiten CRISPR-region [in deze workshop maken we dit onderscheid niet en spreken we gemakshalve over spacer RNA en repeat RNA] 6

CRISPR/Cas in E. coli Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats 7

CRISPR/Cas in E. coli RNA-transcript van repeat vormt ‘hairpins’. 8

CRISPR/Cas in E. coli REPEAT RNA VOUWEN (stap 1) Maak je eigen repeat RNA (oranje). Zoek de complementaire basen, vouw de hairpin en plak vast. 9

CRISPR/Cas in E. coli Stap 1 (uit het plaatje) gaan we niet uitbeelden. 10

CRISPR/Cas in E. coli Cas9 knipt als… het spacer RNA (20nt) bindt aan een complementaire DNA-streng, én als de andere streng net daarnaast een protospacer adjacent motif (PAM) heeft: ‘5-NGG-’3 SPACER RNA BINDEN AAN DNA (stap 2) Zoek in het virus-DNA (zwart) naar het stuk DNA dat complementair is aan je spacer RNA (groen). Controleer of op de andere streng inderdaad een PAM ligt. 11

CRISPR/Cas in E. coli Eindresultaat: tableax vivant. 12

CRISPR/Cas in E. coli Cas9 UITBEELDEN (stap 3) Beeld uit hoe Cas9 aan het virus-DNA bindt en dat knipt. Het Cas9-enzym heeft vier ‘domeinen’ met elk een specifieke functie: vier personen vormen dus één Cas9-enzym. Maak een foto waarop de vier domeinen goed te zien zijn. Stuur deze naar c.l.geraedts@vu.nl of 06-40294522. 13

CRISPR/Cas in E. coli Eindresultaat: tableax vivant. 14

genome editing met CRISPR/Cas Zelf gRNA synthetiseren om in gen hemoglobine te knippen. 15

genome editing met CRISPR/Cas SPACERS ONTWERPEN (gRNA) Ontwerp nu twee ‘spacers’ (van 20 nt) zodat Cas9 aan weerszijden van de puntmutatie in het hemoglobine-gen kan knippen. Zoek eerst de PAM’s (omcirkel). Bedenk waar RuvC en HNH knippen (zet een streepje). Kies een combinatie van twee knipplekken. Markeer tot slot de basenvolgorde van de twee bijbehorende ‘spacers’ (van 20 nt). Zelf gRNA synthetiseren om in gen hemoglobin te knippen. 16

genome editing met CRISPR/Cas hemoglobine S (sikkelcelanemie)   3’- GGTGTCCCGT CATTGCCGTC TGAAGAGGTG TCCTCAGTCT ACGTGGTACC ACAGACAAAG -5’ 5’- CCACAGGGCA GTAACGGCAG ACTTCTCCAC AGGAGTCAGA TGCACCATGG TGTCTGTTTG –3’ Zelf gRNA synthetiseren om in gen hemoglobin te knippen. 17

genome editing met CRISPR/Cas hemoglobine S (sikkelcelanemie)   3’- GGTGTCCCGT CATTGCCGTC TGAAGAGGTG TCCTCAGTCT ACGTGGTACC ACAGACAAAG -5’ 5’- CCACAGGGCA GTAACGGCAG ACTTCTCCAC AGGAGTCAGA TGCACCATGG TGTCTGTTTG –3’ Zelf gRNA synthetiseren om in gen hemoglobin te knippen. 18

genome editing met CRISPR/Cas hemoglobine S (sikkelcelanemie)   3’- GGTGTCCCGT CATTGCCGTC TGAAGAGGTG TCCTCAGTCT ACGTGGTACC ACAGACAAAG -5’ 5’- CCACAGGGCA GTAACGGCAG ACTTCTCCAC AGGAGTCAGA TGCACCATGG TGTCTGTTTG –3’ Zelf gRNA synthetiseren om in gen hemoglobin te knippen. 19

genome editing met CRISPR/Cas hemoglobine S (sikkelcelanemie)   3’- GGTGTCCCGT CATTGCCGTC TGAAGAGGTG TCCTCAGTCT ACGTGGTACC ACAGACAAAG -5’ 5’- CCACAGGGCA GTAACGGCAG ACTTCTCCAC AGGAGTCAGA TGCACCATGG TGTCTGTTTG –3’ 3’- GGTGUCCCGU CAUUGCCGUC UGA -5’ 3’- GGUG UCCUCAGUCU ACGUGGUAC -5’ 5’- GUAACGGCAG ACUUCUCCAC AGG –3’ 5’- CAC AGGAGUCAGA UGCACCATGG –3’ Zelf gRNA synthetiseren om in gen hemoglobin te knippen. 20

genome editing met CRISPR/Cas 21

gene drive met CRISPR/Cas 22

gene drive met CRISPR/Cas 23

PRAKTISCH stempelset DNA bestellen? www.itsacademy.nl/stempelset-dna/ of nu hier beneden op de markt Lego kopen? www.bouwsteenwinkel.nl meer informatie over uitbeeldpractica? c.l.geraedts@vu.nl en bekijk online het materiaal van eerdere workshops op de voorgaande NIBI-conferenties. 24