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 143
- Downloads 0
Inhibitory PARP1: współczesne próby zastosowania w terapii przeciwnowotworowej i perspektywy na przyszłość
Obecne terapie przeciwnowotworowe polegają głównie na wprowadzaniu związków wywołujących uszkodzenia DNA. Niestety, nawet skojarzone leczenie nie daje satysfakcjonujących wyników ze względu na wydajność mechanizmów napra...
Statyny i astma
Statyny należą do leków powszechnie stosowanych w leczeniu hiperlipidemii oraz chorób układu sercowo-naczyniowego. Hamując aktywność reduktazy 3-hydroksy-metyloglutarylo-koenzymu A (HMG-CoA) zmniejszają syntezę cholest...
Liver fibrosis mechanisms – the role of stellate cells, oxidative and nitrosative stress
Liver fibrosis is a chronic and complex pathological process, occuring in patients with chronic liver diseases. The most common cause of liver fibrosis is the alcoholic liver disease, viral hepatitis type B, C and D, as...
Usefulness of estimation of blood procalcitonin concentration versus C-reactive protein concentration and white blood cell count for therapeutic monitoring of sepsis in neonates
Aim: This study was intended to assess the clinical usefulness of blood procalcitonin (PCT) concentrations for the diagnosis and therapeutic monitoring of nosocomial neonatal sepsis.Material/Methods: The enrolment criter...
Receptory 5-HT7 a patofizjologia chorób afektywnych i działanie leków przeciwdepresyjnych
Przypuszcza się, że receptory 5-HT7 są zaangażowane w przebieg procesów patologicznych leżących u podłoża m.in.: zaburzeń poznawczych, zaburzeń rytmów okołodobowych, lęku i depresji. Receptory 5-HT7 odgrywają istotną rol...