Viel mehr als eine molekulare Schere |
 |  | Theo Dingermann |
 |
30.03.2025 08:00 Uhr |
Das CRISPR/Cas9-Protein (hier blau und pink gezeichnet) bei der Arbeit: Es nutzt eine Leit-RNA-Sequenz (orange), um DNA (violett) an definierten Stellen zu scheiden. / © Getty Images/Juan Gaertner/Science Photo Library
Über ein Jahrzehnt knobelte der an der Universität Alicante lehrende und forschende Mikrobiologe Professor Dr. Francisco Mojica an der Bedeutung einer kurzen DNA-Sequenz, die ihm als Doktorand in einem halophilen Archaebakterium aufgefallen war. Die DNA-Wiederholungen, die er sequenziert hatte, enthielten zwei kurze, gegenläufig komplementäre Sequenzen, sodass sie eine Haarnadelstruktur, ein »hairpin«, ausbilden konnten. Sie mussten eine Bedeutung haben. Aber erst Jahre später fand er zusammen mit seiner Forschergruppe heraus, dass die ihn so faszinierenden Wiederholungen viel weniger spektakuläre Sequenzen voneinander trennten, die mit Sequenzen übereinstimmten, die in Phagen-DNA gefunden wurden. Jetzt begann sich das Rätsel zu lösen.
Diese Sequenzen, die man mit dem Aufkommen der Bioinformatik in Phagen fand, waren im Gegensatz zu den Wiederholungen alle unterschiedlich. Sie sind heute als »Spacer« bekannt und beanspruchen in dem bekannten Akronym für »CRISPR« (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats) das Buchstabenpaar RI.
Der Mikrobiologe Professor Dr. Francisco Mojica entdeckte die Grundlagen der CRISPR/Cas-Technologie und prägte den Begriff CRISPR. / © Imago/Newscom World
»Wir stellten fest, dass eine effiziente Infektion eines Bakterienstamms, der einen Spacer enthält, mit einem dazu passenden Virus noch nie berichtet worden war. Dies galt für Plasmide und repräsentative Stämme der wichtigsten taxonomischen Gruppen von Archaeen und Bakterien, es handelte sich also um ein erworbenes Immunsystem. Es war unglaublich«, sagte Mojica im Jahr 2022, als er als Mitglied in die European Molecular Biology Organization (EMBO) aufgenommen wurde.
Mojica war es auch, der den Begriff CRISPR prägte und der die (korrekte) Hypothese formulierte, dass CRISPR Teil eines adaptiven bakteriellen Immunsystems ist. Das Akronym hatte Mojica in seiner Korrespondenz mit dem niederländischen Wissenschaftler Dr. Ruud Jansen, damals an der Universität Utrecht, erwähnt. Jansen verwendete den Begriff 2002 erstmals in einem gedruckten Text, weshalb oftmals er als derjenige gilt, der den heute so berühmten Begriff geprägt hat.
Durch die Arbeiten vieler Forschender, darunter auch die beiden Nobelpreisträgerinnen von 2020, Professorinnen Dr. Jennifer Doudna und Dr. Emmanuelle Charpentier, ist die Verwendung von CRISPR zur Genom-Editierung inzwischen so allgegenwärtig geworden, dass laut dem Nobelpreisträger Professor Dr. Thomas Cech »crisprn« zu einem Begriff geworden ist wie »googeln«.
