CRISPR
CRISPR - это термин, используемый в микробиологии. Он расшифровывается как Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats. Это естественный сегмент генетического кода, встречающийся у прокариот: он есть у большинства бактерий и архей.
В CRISPR много коротких повторяющихся последовательностей. Эти последовательности являются частью адаптивной иммунной системы прокариот. Она позволяет им запоминать и противостоять другим организмам, которые охотятся на них, например, бактериофагам.
Они способны изменять гены практически любого организма. Они являются частью инструмента, который позволяет точно направленно вырезать и вставлять гены при генетической модификации (ГМ). В настоящее время ведется работа над тем, как их можно использовать для борьбы с вирусными заболеваниями у людей.
Диаграмма локуса CRISPR. Есть три основные части. 1. cas-гены, 2. лидерная последовательность и 3. Массив повторов-спейсеров. Расположение этих трех компонентов не всегда такое, как показано на рисунке.
Как это работает
За каждым повтором следуют короткие сегменты "спейсерной ДНК" от предыдущих воздействий бактериального вируса или плазмиды. Спейсеры CRISPR распознают и разрезают чужеродные генетические элементы подобно РНК-интерференции в эукариотических организмах.
По сути, спейсеры представляют собой фрагменты ДНК вирусов, которые ранее пытались атаковать клеточную линию. Иностранный источник спейсеров стал для исследователей знаком того, что система CRISPR/cas может играть определенную роль в адаптивном иммунитете бактерий.
Фактическое разрезание осуществляется нуклеазой Cas9. Cas9 имеет два активных сайта разрезания, по одному на каждую нить двойной спирали ДНК. Cas9 делает это, разматывая чужеродную ДНК и проверяя, комплементарна ли она спейсерной области направляющей РНК (спейсерной области РНК), состоящей из 20 пар оснований. Если это так, чужеродная ДНК измельчается.
Приложения
Технология была использована для выключения генов в клеточных линиях и клетках человека, для изучения Candida albicans, для модификации дрожжей, используемых для производства биотоплива, и для генетической модификации штаммов сельскохозяйственных культур.
Вопросы и ответы
В: Что означает CRISPR?
О: CRISPR означает Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats (Кластеризованные регулярные интервальные короткие палиндромные повторы).
В: Где находится CRISPR?
О: CRISPR содержится в генетическом коде прокариотов, к которым относится большинство бактерий и архей.
В: Какова цель открытия CRISPR?
О: Целью открытия CRISPR было понимание его структуры и функции в качестве защиты от атак вирусов.
В: Как работает CRISPR?
О: CRISPR работает благодаря наличию коротких повторяющихся последовательностей, которые действуют как адаптивная иммунная система для прокариот, позволяя им запоминать и противостоять бактериофагам, которые охотятся на них. Это обеспечивает приобретенный иммунитет для бактерий.
В: Что можно сделать с помощью CRISPR?
О: С помощью CRISPR исследователи могут изменять гены практически любого организма, а также использовать его как инструмент для вырезания и вставки генов при генетической модификации (ГМ). Кроме того, ведутся исследования, направленные на поиск способов их использования для борьбы с вирусными заболеваниями у людей (генная терапия).
В: Когда было сделано открытие CRISPR?
О: Открытие CRISRP было сделано в 21 веке.
