CRISPR
CRISPR je izraz, ki se uporablja v mikrobiologiji. To je kratica za Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats (kratki palindromski repi v gruči). Gre za naravni segment genskega zapisa, ki ga najdemo pri prokariontih: ima ga večina bakterij in arhej.
CRISPR ima veliko kratkih ponavljajočih se zaporedij. Ta zaporedja so del prilagodljivega imunskega sistema prokariontov. Omogoča jim, da si zapomnijo druge organizme, ki jih lovijo, na primer bakteriofage, in se jim zoperstavijo.
Z njimi je mogoče spremeniti gene skoraj vsakega organizma. So del orodja, ki omogoča natančno usmerjeno rezanje in vstavljanje genov pri genskem spreminjanju. Trenutno potekajo prizadevanja, da bi ugotovili, kako jih je mogoče uporabiti za napad na virusne bolezni pri ljudeh.
Shema lokusa CRISPR. Obstajajo trije glavni deli. 1. geni cas, 2. vodilno zaporedje in 3. niz ponavljajočih se razmikalnikov. Razporeditev treh sestavnih delov ni vedno takšna, kot je prikazano.
Kako deluje
Vsaki ponovitvi sledijo kratki odseki "distančne DNK" iz prejšnjih izpostavljenosti bakterijskemu virusu ali plazmidu. Razmik CRISPR prepozna in razreže tuje genske elemente na način, ki je podoben RNA interferenci v evkariontskih organizmih.
Razmiki so dejansko deli DNK virusov, ki so predhodno poskušali napasti celično linijo. Tuj vir distančnikov je bil za raziskovalce znak, da bi sistem CRISPR/cas lahko imel vlogo pri adaptivni imunosti bakterij.
Dejansko rezanje opravi nukleaza Cas9. Cas9 ima dve aktivni rezalni mesti, po eno za vsako verigo dvojne vijačnice DNK. Cas9 to stori tako, da odvije tujo DNK in preveri, ali je komplementarna 20 baznih parov dolgemu distančnemu območju vodilne RNK (RNA distančnega območja). Če je, se tuja DNK seseklja.
Aplikacije
Tehnologija je bila uporabljena za izklop genov v človeških celičnih linijah in celicah, za preučevanje Candida albicans, za spreminjanje kvasovk, ki se uporabljajo za proizvodnjo biogoriva, in za gensko spreminjanje sort poljščin.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj pomeni CRISPR?
O: CRISPR pomeni Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats (kratki palindromski repi v gruči).
V: Kje se nahaja CRISPR?
O: CRISPR je v genskem zapisu prokariontov, ki vključujejo večino bakterij in arhej.
V: Kakšen je bil namen odkritja CRISPR?
O: Namen odkritja CRISPR je bil razumeti njegovo strukturo in delovanje kot obrambo pred napadi virusov.
V: Kako deluje CRISPR?
O: CRISPR deluje tako, da ima kratka ponavljajoča se zaporedja, ki delujejo kot adaptivni imunski sistem za prokarionte in jim omogočajo, da si zapomnijo bakteriofage, ki jih napadajo, in se jim zoperstavijo. To bakterijam zagotavlja pridobljeno imunost.
V: Kaj je mogoče narediti s CRISPR?
O: S CRISPR lahko raziskovalci spremenijo gene skoraj vsakega organizma in ga uporabijo kot orodje za rezanje in vstavljanje genov pri genskem spreminjanju (GM). Poleg tega potekajo raziskave za iskanje načinov, kako jih je mogoče uporabiti za napad na virusne bolezni pri ljudeh (genska terapija).
V: Kdaj je bil odkrit CRISPR?
O: CRISRP je bil odkrit v 21. stoletju.
