Zinkfinger-Nukleasen

Molekularbiologische Methode mit künstlich hergestellten Enzymen, um DNA zielgerichtet zu schneiden und zu verändern. Gene können eingefügt, entfernt oder ausgeschaltet werden. Das Verfahren wird auch in der Pflanzenzüchtung eingesetzt.

Zinkfinger-Nukleasen (ZFN) sind künstlich hergestellte Restriktionsenzyme, welche die DNA an einer gewünschten Zielsequenz schneiden, um das Genom an dieser Stelle zu verändern. Sie werden auch als Designer-Nukleasen oder molekulare Scheren bezeichnet. ZFN werden beim Genome Editing verwendet, um Gene gezielt auszuschalten, zu entfernen oder neue Gene einzufügen.

Aufgebaut sind ZFN aus einer Zinkfingerdomäne und einem Enzym, welches doppelsträngige DNA schneiden kann (Endonuklease). Die Zinkfingerdomäne ist eine schleifenförmige Struktur innerhalb eines Zinkfingerproteins, die durch ein Zink-Ion zusammengehalten wird. Man bezeichnet sie auch einfach als Zinkfinger. Über die Zinkfingerdomäne kann die ZFN sequenzspezifisch an Nukleinsäuren binden. Danach schneidet die Nuklease die DNA.

Die Zinkfingerdomäne der ZFN kann so konstruiert werden, dass sie eine gewünschte DNA-Sequenz ganz gezielt erkennt. Die Konstruktion und Herstellung der ZFN ist jedoch sehr aufwändig und zeitintensiv.