System CRISPR-Cas – od odporności bakterii do inżynierii genomowej

Maria Czarnek 1, Joanna Bereta 2
1 - Zakład Biochemii Komórki, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie*
2 - Zakład Biochemii Komórki, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Postepy Hig Med Dosw
2016; 70 901-916
ICID: 1216379
Article type: Review article
 
 
Precyzyjne modyfikacje genomów wprowadzane z dużą wydajnością są istotne do zrozumienia, jaki wpływ na procesy biologiczne i stany chorobowe mają konkretne geny lub inne elementy genomu. W ostatnich latach pojawiły się nowe metody swoistych modyfikacji genomów, określane jako edycja genomu a wykorzystujące tzw. „programowane” nukleazy. Prawdziwą rewolucję w edycji genomu przyniosło zastosowanie systemu CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR associated), w którym główną rolę odgrywa jedna z tego typu nukleaz, Cas9. System wykorzystuje elementy mechanizmu nabytej odporności bakterii i archeonów na infekcję fagami i transformację obcym materiałem genetycznym. Mikroorganizmy włączają do loci CRISPR w swoim genomie fragmenty obcego DNA, co umożliwia w przyszłości szybkie rozpoznanie i zwalczenie infekcji. Istnieje kilka typów CRISPR-Cas wśród prokariotów, jednak w inżynierii genomowej zastosowanie znalazły narzędzia oparte na systemie CRISPR typu II. CRISPR-Cas typu II wykorzystuje małe cząsteczki RNA (crRNA i tracrRNA) do precyzyjnego nakierowania pojedynczej nukleazy efektorowej – Cas9 – na konkretne miejsce w genomie. To miejsce to sekwencja komplementarna do crRNA. Cas9 może być wykorzystana do: (i) wprowadzania trwałych zmian w genomie (typu knock-out i knock-in) m.in. w procesach modyfikacji genetycznych zwierząt lub linii komórkowych, (ii) aktywacji bądź wyciszenia ekspresji wybranych genów czy (iii) wizualizacji konkretnych miejsc w genomie żywych komórek. Narzędzia oparte na systemie CRISPR-Cas znalazły zastosowanie przy tworzeniu zwierzęcych i komórkowych modeli wielu chorób, np. konkretnych typów nowotworów. W przyszłości, edycja genomu wykorzystująca programowane nukleazy może znaleźć szerokie zastosowanie w medycynie m.in. do walki z chorobami o podłożu genetycznym, a także w terapii osób zakażonych wirusem HIV.
DOI: 10.5604/17322693.1216379
PMID 27594566 - kliknij tu by zobaczyć artykuł w bazie danych PubMed
  PEŁNY TEKST STATS

Poleć artykuł

Nazwisko i Imię:
E-mail:
From:
Język:


Artykuły powiązane in IndexCopernicus™
     CRISPR-Cas [0 powiązanych rekordów]
     edycja genomu [0 powiązanych rekordów]
     programowane nukleazy [0 powiązanych rekordów]
     Genome editing [1 powiązanych rekordów]
     programmable nucleases [0 powiązanych rekordów]