System CRISPR-Cas – od odporności bakterii do inżynierii genomowej
Journal Title: Advances in Hygiene and Experimental Medicine - Year 2016, Vol 70, Issue
Abstract
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.
Authors and Affiliations
Maria Czarnek, Joanna Bereta
Keywords
Related Articles
- EP ID EP220847
- DOI -
- Views 134
- Downloads 0
Cytokiny w nieswoistych zapalnych chorobach jelit
Do nieswoistych zapalnych chorób jelit należą wrzodziejące zapalenie jelita grubego i choroba Leśniowskiego-Crohna. Stanowią one grupę przewlekłych chorób przewodu pokarmowego o niewyjaśnionej etiologii. Etiopatogeneza t...
Ocena jakości życia chorych na mukowiscydozę z uwzględnieniem stopnia zaawansowania choroby i metod leczenia
Angiogenesis and immune supression: yin and yang of tumor progression?
Specialized variants of neoplastic cells that appear in tumors during cancer disease progression possess the ability to recruit certain kinds of hematopoietic and mesenchymal cells from the bone marrow or bloodstream. Th...
Dendrytyczne epidermalne limfocyty T – strażnicy skóry
Dendrytyczne epidermalne limfocyty T (DETC) mające na swojej powierzchni niezmienny receptor γδ, tworzą sieć w dolnej warstwie skóry myszy. Podstawową różnicą między nimi a limfocytami Tαb jest to, że do swojej stymulacj...
Rola apoptosomu w aktywacji prokaspazy 9
Apoptoza, zwana też programowaną śmiercią, jest fizjologicznym procesem powodującymwiele zmian zarówno morfologicznych jak i biochemicznych, zachodzących w komórce i prowadzącychdo jej śmierci. Wraz z procesami prolifera...