CRISPR
CRISPR je termín používaný v mikrobiológii. Je to skratka pre Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats (pravidelne rozmiestnené krátke palindromické repetície). Ide o prirodzený segment genetického kódu, ktorý sa nachádza u prokaryotov: má ho väčšina baktérií a archeí.
CRISPR má veľa krátkych opakujúcich sa sekvencií. Tieto sekvencie sú súčasťou adaptívneho imunitného systému prokaryotov. Umožňuje im zapamätať si a čeliť iným organizmom, ktoré ich lovia, napríklad bakteriofágom.
Majú potenciál modifikovať gény takmer každého organizmu. Sú súčasťou nástroja, ktorý umožňuje presne cielené rezanie a vkladanie génov pri genetickej modifikácii (GM). Pracuje sa na tom, aby sa zistilo, ako ich možno použiť na útok proti vírusovým ochoreniam u ľudí.
Schéma lokusu CRISPR. Existujú tri hlavné časti. 1. gény cas, 2. vedúca sekvencia a 3. sústava opakovaní a spacerov. Usporiadanie týchto troch zložiek nie je vždy také, ako je znázornené.
Ako to funguje
Po každom opakovaní nasledujú krátke úseky "spacer DNA" z predchádzajúcich expozícií bakteriálneho vírusu alebo plazmidu. Spacery CRISPR rozpoznávajú a rozrezávajú cudzie genetické prvky podobne ako RNA interferencia v eukaryotických organizmoch.
Medzery sú vlastne fragmenty DNA z vírusov, ktoré sa predtým pokúšali napadnúť bunkovú líniu. Cudzí zdroj spacerov bol pre výskumníkov znamením, že systém CRISPR/cas by mohol zohrávať úlohu v adaptívnej imunite baktérií.
Samotné rezanie vykonáva nukleáza nazývaná Cas9. Cas9 má dve aktívne rezacie miesta, jedno pre každé vlákno dvojitej špirály DNA. Cas9 to robí tak, že odvíja cudziu DNA a kontroluje, či je komplementárna k 20 bázovým párom dištančnej oblasti vodiacej RNA (dištančnej oblasti RNA). Ak je, cudzia DNA sa rozseká.
Aplikácie
Táto technológia sa používa na vypínanie génov v ľudských bunkových líniách a bunkách, na štúdium Candida albicans, na modifikáciu kvasiniek používaných na výrobu biopalív a na genetickú modifikáciu kmeňov plodín.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo znamená skratka CRISPR?
A: CRISPR je skratka pre Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats (pravidelne rozmiestnené krátke palindromické opakovania).
Otázka: Kde sa CRISPR nachádza?
Odpoveď: CRISPR sa nachádza v genetickom kóde prokaryotov, medzi ktoré patrí väčšina baktérií a archeí.
Otázka: Čo bolo cieľom objavu CRISPR?
Odpoveď: Cieľom objavu CRISPR bolo pochopiť jeho štruktúru a funkciu ako obranu proti útoku vírusov.
Otázka: Ako CRISPR funguje?
Odpoveď: CRISPR funguje tak, že má krátke opakujúce sa sekvencie, ktoré fungujú ako adaptívny imunitný systém pre prokaryoty, čo im umožňuje zapamätať si a čeliť bakteriofágom, ktoré ich lovia. Baktériám sa tak poskytuje získaná imunita.
Otázka: Čo všetko sa dá robiť pomocou CRISPR?
Odpoveď: Pomocou CRISPR môžu výskumníci upravovať gény takmer akéhokoľvek organizmu a používať ho ako nástroj na rezanie a vkladanie génov pri genetickej modifikácii (GM). Okrem toho prebieha výskum s cieľom nájsť spôsoby, ako ich možno použiť na útok na vírusové ochorenia u ľudí (génová terapia).
Otázka: Kedy bol objavený CRISPR?
Odpoveď: CRISRP bol objavený v 21. storočí.
