CRISPR

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
CRISPR.

CRISPR són les inicials en angles per a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Traduït com a repeticions palindròmiques curtes agrupades i regularment interespaiades (abreviatura pronunciada crisper).[1] És un mètode en biologia molecular per editar l'ADN genòmic. Actualment el sistema CRISPR es divideix en dos components: l'ARN guia i l'endonucleasa associada a CRISPR (per example, Cas9).[2] A la natura bacteris usen el sistema CRISPR per defensar-se d'atacs virals.[3]

L'ARN guia (ARNg) és una mescla d'ARN bacterians: ARNcr i ARNtracr (ARNcr trans-activat). Així l'ARNg combina en un sola molècula d'ARN l'especificitat dels ARNcr i les propietats estructurals dels ARNtracr.

Així, quan ambdós, l'ARNg i l'endonucleasa Cas9 són expressades dins una cèl·lula, la diana genòmica de l'ARNg és modificada de forma permanent i el gen queda modificat, sovint per evitar la seva expressió.

Perquè la seqüència genòmica pugui ser editada, ha de contenir l'anomenada seqüència PAM (de l'anglès: Protospacer Adjacent Motif). La seqüència PAM es troba a continuació de la seqüència del ADN genòmic diana per l'ARNg. Un cop el complex ARNg/Cas9 reconeix la seqüència diana del ADN genòmic, Cas9 tallarà les dues cadenes de l'ADN genòmic 3-4 bases per sobre de la seqüència PAM (en direcció 5' de l'ADN). Un cop tallat l'ADN, la cèl·lula intentarà reparar el dany, i ho pot fer emprant qualsevol dels dos mecanismes de reparació que té: unint els dos extrems tallats de forma no homòloga (mecanisme conegut com a NHEJ) o per la via emprant l'homologia de cadena (HDR). El mecanisme NHEJ sovint causa mutacions per inserció o per pèrdua de bases d'ADN, i així causant desplaçament en el marc de lectura dels codons, i causant codons d'aturada de forma prematura. Per la reparació HDR cal una plantilla per reparar el tall. Així la biologia molecular treu avantatge d'aquest mètode de reparació per introduir mutacions específiques en un gen. Així a falta de subministrar una plantilla d'ADN per la reparació de tipus HDR, la cèl·lula repararà el ADN pel mètode NHEJ.

Mutacions aleatòries[modifica]

Al 2017 un estudi [4] mostrava que variants d'aquesta enginyeria podia generar mutacions aleatòries no esperades. Dos dies després d'aquesta publicació, la reconeguda revista Science publica un article en que posa en dubte la veracitat d'aquest estudi.[5]

Història[modifica]

En 1987, un grup d'investigació va observar una seqüència repetitiva d'ADN al final d'un gen bacterià. Anys més tard, quan es van començar a desxifrar genomes bacterians, sovint es trobaven seqüències repetitives d'ADN seguides de la seva seqüència palindròmica. Inicialment es varen classificar aquestes seqüències d'ADN sense cap mena de funció. El 2005, però, es van identificar seqüències d'ADN localitzades entre les seqüències repetitives, similars o idèntiques a seqüències trobades a bacteriòfags. Poc després es va descobrir que el bacteri podia destruir l'ADN viral usant CRISPR. En resposta a l'atac d'un bacteriòfag, el bacteri transcriu a ARN l'ADN palindròmic i l'ADN espaiador entre aquestes seqüències repetitives. Aquest llarg ARN és aleshores tallat a petits fragments (anomenats crARN), i aquests fragments d'ARN conjuntament amb l'endonucleasa Cas9 talla l'ADN víric.[3]

Referències[modifica]

  1. TV3, ed. (2020-04-19). Gen-ètica?. Consulta: 2020-04-22. 
  2. Zhang, F «CRISPR/Cas9 for genome editing: progress, implications and challenges.». Hum Mol Genet., 2014.
  3. 3,0 3,1 Pennisi, Elizabeth «The CRISPR Craze». Science, agost 2013.
  4. Shaefer, Kellie «Unexpected mutations after CRISPR–Cas9 editing in vivo». Nature Methods, 29-05-2017.
  5. Lowe, Derek «Trouble with CRISPR? Maybe, But Maybe Not». Science, 31-05-2017.