מה זה CRISPR:
זה נקרא כנף CRISPR רצף DNA בחיידקים, שמתקבל מהווירוסים באמצעותם הותקפו. בדרך זו, חיידקים יכולים לזהות ולהשמיד את ה- DNA של הנגיף בעתיד, לשמש מערכת הגנה על חיידקים.
זה ידוע גם בשם טכנולוגיית CRISPR / Cas9ראשי תיבות אחרונים זה מתייחס לסדרה של חלבוני נוקלאז.
ראשי התיבות CRISPR נגזרים מהמילים באנגלית מקובצים על חוזרים קצרים על פני פלינדרומי, המתורגמים לספרדית כ"חוזרות קצרות מקווצות מקובצות ומרווחות באופן קבוע ".
טכנולוגיית CRISPR / Cas9 זה נחשב לכלי מולקולרי שניתן להשתמש בו כדי לתקן ולערוך את הגנום של כל תא..
תפקידה לחתוך את רצף ה- DNA בצורה מדויקת לשינויו, על ידי ביטול החלק החתוך או הכנסת DNA חדש. במובן זה, גנים משתנים.
לימודי CRISPR
מחקרים על CRISPR התעוררו בשנת 1987, כאשר קבוצת מדענים גילתה שחלק מהחיידקים מסוגלים להתגונן מפני נגיפים.
קיימים חיידקים שיש בהם אנזימים המסוגלים להבחין בין החומר הגנטי לחיידקים וגם לווירוסיםאז הם סוף סוף הורסים את ה- DNA של הנגיף.
מאוחר יותר, בעת מיפוי הגנום של חיידקים שונים, הבחינו המדענים בחזרה על הרצפים בחיידקים, במיוחד בארכיאאה. אלה רצפים היו חזרות פלינדרומיות, וכנראה ללא פונקציה ספציפית.
החזרות האמורות הופרדו על ידי רצפים המכונים "מרווחים", שדומים לאלה של נגיפים ופלסמידים אחרים.
בתורם, לפני חזרות ומרווחים אלה קדם רצף מנהיגים, שהמומחים כינו, בהתחלה, "חזרות קצרות מקובצות באופן קבוע", ומאוחר יותר כ- CRISPR, ראשי תיבות שלפיו הוא מוכר כיום.
כמו כן, התגלה כי ישנם כמה גנים הקשורים לרצפי CRISPR, שיכולים לקודד נוקלאזות, ואשר ידועים כגנים cas. גנים אלה מאופיינים בכך שהם בעלי יכולת לקחת חלק מה- DNA של הנגיף, לשנות אותו ולשלב אותו ברצפי CRISPR.
נגיפים שונים יכולים להיכנס לחיידקים ולשלוט ברכיבים תאיים שונים. למרות זאת, ישנם חיידקים בעלי מערכת הגנה מורכבת על ידי קומפלקס המכיל חלבון Cas קשור ל- RNA המיוצר ברצפי CRISPR.
זה מאפשר לחומר הגנטי של הנגיף להיות קשור לתסביך האמור ולהיות מושבת, מכיוון שחלבוני ה- Cas יכולים לשלב אותו ולשנות אותו לרצפי CRISPR. באופן זה, אם תמצא את הנגיף הזה שוב בעתיד, תוכל להשבית אותו ולתקוף אותו מהר יותר וקל יותר.
לאחר מספר שנים של מחקר, CRISPR הפך לכלי מולקולרי בעל יכולת עריכת DNA. זה נבדק בחקירות מעבדה שונות ומדענים סבורים שזו עשויה להיות טכנולוגיה שימושית לטיפול במחלות שונות.
שלבי עריכה של CRISPR
עריכת גנום באמצעות CRISPR / Cas9 מתבצעת בשני שלבים. בתוך ה במה ראשונה מדריך RNA, הספציפי לרצף DNA, מתקשר לאנזים Cas9. ואז Cas9 (האנזים האנדונוקלאז המפרק את הקשרים של חומצות גרעין) פועל וחותך את ה- DNA.
בתוך ה שלב שני מנגנוני התיקון של ה- DNA החתוך מופעלים. זה יכול להתבצע בשתי דרכים, מנגנון אחד יבקש להכניס חתיכת שרשרת דנ"א לפער שהשאירה החתך, שתייצר אובדן התפקוד המקורי של הדנ"א.
מצד שני, מנגנון שני מאפשר לצרף רצף DNA ספציפי במרחב שהשאיר החתך בשלב הראשון. רצף DNA זה יסופק על ידי תא אחר ויוביל לשינויים שונים.
