Team:Freiburg/Project/1

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English

Gene Regulation – Multiple Targets – Activation – Optogenetics – Repression – Inducibility – Epigenetics

Just imagine there was a tool that combined all these aspects of lab work. A tool, that was able to rule several genes at once; a tool that allowed highly specific gene modulation via stimulus induction; a tool that would be a new approach to gene regulation.

This year’s Freiburg iGEM Team uses the prokaryotic CRISPR/Cas system to enable multiple endogenous gene regulation with minimal effort. The regulation is based on a protein-RNA-DNA interaction. Customizable RNAs function as a guide for our protein in order to target specific DNA sequences. By fusing effector domains to this protein, we aim at developing a tool for multiple and inducible gene activation and repression. Despite the system's prokaryotic origin, gene target sequences are adjustable for various organisms, offering a broad application variety of our tool. Due to its great potential, the CRISPR/Cas system has become of increasing importance in current research and can be implemented in a number of novel and interesting applications, such as gene therapy or tissue engineering.

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Deutsch

Genregulation – multiple Targets – Aktivierung – Optogenetik – Reprimierung – Induzierbarkeit – Epigenetik

Stellen Sie sich vor, es gäbe ein Werkzeug, welches all jene Aspekte der Laborarbeit vereint. Ein Werkzeug, welches in der Lage dazu ist, mehrere Gene gleichzeitig zu kontrollieren; ein Werkzeug, welches hochspezifische Genmodulationen über Induktionsstimuli erlaubt; ein Werkzeug, welches einen neuen Standard der Genregulation setzt.

Das diesjährige iGEM Team Freiburg verwendet ein prokaryotisches CRISPR/Cas System, um verschiedene endogene Genexepressionen parallel und mit minimalem Aufwand zu regulieren. Diese Art der Regulation basiert auf Protein-RNA-DNA Interaktionen. Dabei fungieren DesignerRNAs als Zielvektoren unseres Proteins, um spezifische DNA-Sequenzen anzusteuern. Durch Fusionen von Effektordomänen an dieses Protein, versuchen wir ein Werkzeug zu entwickeln, welches auf Induktion mehrere Gene zu aktivieren oder reprimieren vermag. Trotz der bakteriellen Herkunft des Systems ist das Ansteuern von Zielgenen in verschiedensten Organismen möglich, wodurch sich ein breites Anwendungsspektrum unseres Werkzeugs eröffnet. Aufgrund seines großen Potenzials entwickelt sich das CRISPR/Cas System aktuell zum Gegenstand intensiver Forschung und bietet eine Vielzahl interessanter Entwicklungsperspektiven - nicht zuletzt für neue Ansätze der Gentherapie und Regenerationsmedizin.

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Espanhol

Regulación genética – múltiples focos – activación – optogenética – represión – inducción – epigenética

Imaginen que hay una herramienta que combina todos estos componentes de trabajo en el laboratório. Una herramienta que tiene la capacidad de controllar genes differentes; una ferramenta que modula la expresión de genes con alta specifidad à indución stímulativa; una ferramenta que le daría una nueva forma de regulación genética.

El equipo iGEM Freiburg en el año 2013 utiliza el sistema prokaryonte CRISPR/Cas para dar la posibilidad de regular sinchronicamente la expresión de diferentes genes endogênicos, con respetivo esfuerço mínimo. Esta regulación se basa en una interacción entre ADN, ARN y proteínas. ARNs ajustadas funcionan como guías de nuestra proteína - enfocando secuéncias deseadas de ADN. A través de una fusión de dominós de efeitores con la proteína, queremos generar una herramienta para la activación o represión inducível y simultáneo de genes diferentes. Dado el origen prokaryotico do sistema, combina-se bien con secuéncias genéticas objetivadas de varias espécies - que ofrece amplias aplicaciones de nuestra herramienta. Últimamente, el enorme potencial prospetado de la misma, el sistema CRISPR/Cas ha ganado cada vez más importância en la investigación actual y puede ser implementado en muchas aplicaciones nuevas y interesantes - por ejemplo en terapias genéticas o la medicina regenerativa.

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