CRISPR

Aquest article o secció no cita les fonts o necessita més referències per a la seva verificabilitat.

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 exemple, 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 una 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 de l'ADN genòmic diana per l'ARNg. Un cop el complex ARNg/Cas9 reconeix la seqüència diana de l'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 l'ADN pel mètode NHEJ.