CRISPR / Cas-sisteme • Vera Mukhina • Imagine științifică a Zilei despre "Elemente" • Genetică

CRISPR / Cas-sisteme

Figura prezintă mecanismul de acțiune al "foarfecelor inteligente" pentru sistemele ADN CRISPR / Cas. Această abreviere ascunde un instrument puternic pentru editarea genomilor, a cărui mecanism de acțiune, așa cum se întâmplă deseori, a fost trecut cu vederea de natura și pus în slujba omului.

Multe bacterii și arhaide au un analog al sistemului nostru imunitar. Vă permite memorarea virușilor și oprirea tentativelor repetate de infecție. O secțiune specială a ADN-ului (casetă CRISPR, repetiție palindromică scurtă în limba engleză) este folosită ca dispozitiv de stocare. Se pare că o mulțime de secvențe unice separate de repetiții. Secvențe unice sunt bucăți ale codului genetic al virușilor care au încercat odată să infecteze o bacterie, de fapt, identificatorii lor. De fiecare dată când o bacterie se confruntă cu o infecție virală, o bucată de ADN viral este inserată la începutul casetei. Astfel, se dovedește ceva de genul unei cărți medicale a unei bacterii, în care toate bolile sunt înregistrate în ordine cronologică.

Așa-numitul ARN CRISPR (cRRNA), sintetizat din acest sit, se leagă de complexul de proteină Cas, codificat, de asemenea, în genomul bacteriei. Ca un șerif cu un portret al unui criminal,Cas (marcat bej în figura superioară) cu crRNA (verde) se mișcă în jurul celulei și atunci când se întâlnește cu criminalul însuși – codul viral cu segmentul omolog (albastru) – îl taie, suprimând infecția.

În teorie, acest sistem ar trebui să taie nu numai ADN-ul viral, ci și propriul său în locul în care este situată caseta CRISPR. Acest lucru nu se întâmplă deoarece bacteria poate distinge ADN-ul său de unul străin prin secvențe ADN suplimentare de etichetare. În unele tipuri de sisteme, ADN-ul bacterian este etichetat, iar în unele – viral.

Complexul cu proteine ​​Cas9 găsește o secțiune de ADN (albastru) omoloage cu crRNA existent (verde), hibridizează cu ea și face o incizie dublu-catenară în care regiunea dorită este apoi inserată folosind recombinarea omoloagă pe baza eșantionului. Proba constă dintr-o secvență omologă (albastru), echipat cu un insert (roșu) în locul potrivit. Imagine din site.tufts.edu

Sa dovedit că Cas poate funcționa nu numai în celulele bacteriene. Dacă îl alunecați în loc de alt cod de virus crRNA c, acesta va tăia ADN-ul acolo unde există un fragment omolog.Această proprietate a fost inventată pentru a fi utilizată la editarea genomului: mai întâi, cu aceste "foarfece inteligente", se face o tăietură a secțiunii dorite a ADN-ului, iar apoi leziunea este "vindecată" utilizând o mostră de ADN dată, care conține modificările necesare.

Imagine de la artofthecell.com.

Vezi și:
1) Sistemul imunitar procariotic va ajuta la editarea genomului, "Elements", 12.03.2013.
2) Bacteriile moștenesc imunitatea dobândită, "Elemente", 01/21/2010.

Vera Mukhina


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: