CRISPR-Cas9 ist ein revolutionäres Gen-Editing-Werkzeug, das präzise, effiziente und kostengünstige Modifikationen von Genen ermöglicht. Die sgRNA führt Cas9 zur Ziel-DNA-Sequenz, Cas9 erzeugt einen Doppelstrangbruch, und die Reparaturmechanismen der Zelle ermöglichen gezieltes Gen-Editing. Die Technologie wird bereits experimentell eingesetzt, beispielsweise zur Korrektur der Sichelzellanämie.

Für den SAT sollten Schüler besonders beherrschen: DNA-Struktur und Funktion mit der Doppelhelix-Struktur und Basenpaarung, genetische Mutationen und deren Auswirkungen auf die Proteinsynthese, die Rolle von Enzymen wie Restriktionsenzymen, Ligasen und Polymerasen, sowie ethische Fragen zu Biotechnologie. Auch das Verständnis von GVO und Gentherapie wird zunehmend geprüft.

Zu den wichtigsten ethischen Fragen gehören Sicherheitsbedenken wie das Potenzial für Off-Target-Mutationen bei Gentherapien, Gerechtigkeitsfragen bezüglich des Zugangs zu Behandlungen für alle sozioökonomischen Gruppen, sowie die Debatte um den moralischen Status von Embryonen bei Stammzellforschung. Bei GVO werden Umweltbedenken, potenzielle Gesundheitsrisiken und die Kontrolle von Saatgut durch Konzerne kontrovers diskutiert.

Pharmakogenomik untersucht, wie Gene die Reaktion einer Person auf Medikamente beeinflussen. Dies ermöglicht maßgeschneiderte Medikamententherapien, bei denen Medikamententypen und Dosierungen basierend auf genetischen Informationen angepasst werden. Biomarker helfen dabei, normale oder abnormale Prozesse sowie pharmakologische Reaktionen auf Behandlungen anzuzeigen, was zu wirksameren Therapien mit weniger Nebenwirkungen führt.