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Aplicações de CPISPR

As repetições palíndromas regularmente aglomeradas, interspaced, curtos (CRISPR) representam uma família das repetições do ADN descritas inicialmente em 1987 em uma região intergênica no genoma de Escherichia Coli K12, que são acompanhadas frequentemente das proteínas CRISPR-associadas (Cas). A grande variedade de seqüências de CRISPR encontradas no mundo microbiano oferece uma oportunidade de explorá-las em várias aplicações.

As aplicações preliminares de sistemas de CRISPR incluem o uso estas disposições das patogénicos' para finalidades genotyping (primeiramente para hypervariability tensões) e interferência crRNA-negociada para a resistência do fago em tensões industrial relevantes. Nos últimos anos, a manipulação precisa do genoma é uma das aplicações revolucionárias em esforços biomedicáveis da pesquisa.

Genotyping

Os locus de CRISPR e sua diversidade foram explorados inicialmente para dactilografar tensões do Mycobacterium e do Yersinia, que é sabido igualmente como a técnica do espaçador-oligotyping (spoligotyping). O princípio deste fácil-à-executa o método é amplificação do PCR do locus inteiro de CRISPR com primeiras demão que são etiquetadas e que reconhecem a seqüência da repetição (DR) directa. Porque o índice do espaçador é específico da tensão, os testes padrões diferenciais da hibridação permitem a separação das tensões.

Com diversas melhorias ao spoligotyping clássico (tal como a automatização e o uso dos microbeads em vez de uma membrana), esta técnica permanece uma bandeira de ouro para subtyping dos membros do complexo da tuberculose de Mycobacterium. A próxima geração que spoliogtyping é usada igualmente datilografando tensões do jejuni das salmonelas e do Campylobacter.

Os locus de CRISPR fornecem uma maneira de sondar populações ecológicas diferentes a fim resolver a diversidade do anfitrião e de populações virais em sistemas compostos - por exemplo, em habitat naturais e em amostras humanas. O uso de técnicas arranjando em seqüência profundas metagenomic para a análise extensiva de seqüências de CRISPR pode dar introspecções primordiais nas trajectórias e na co-dinâmica evolucionárias de populações do anfitrião e do vírus.

Fago-resistência

De um ponto de vista industrial, onde o ataque do bacteriófago seja reconhecido como um problema grave em processos fermentative da leiteria por quase 80 anos, há uma necessidade reconhecida para transferência de sistemas da fago-resistência às tensões fago-sensíveis da importância industrial.

Entre as aproximações diferentes usadas para gerar tensões fago-resistentes é a exploração de sistemas de CRISPR/Cas. Os protocolos de selecionar tensões decontenção sem alterações genéticas deliberadas são já no lugar para o estreptococo thermophilus da leiteria. Inversamente, uma outra possibilidade de construir tensões fago-resistentes é a integração de espaçadores sintéticos que o fósforo conservou seqüências de fago industrial de ocorrência na disposição de CRISPR de bactérias de acionador de partida.

Os benefícios de usar variações CRISPR-baseadas são grandes e muito promissores. Em particular, a indústria fermentative pode ser beneficiada extremamente pela inclusão de variações fago-resistentes à associação de começar culturas. Além disso, a protecção CRISPR-negociada contra plasmídeo conjugative pode ser usada para limitar a propagação de tensões resistentes aos antibióticos nos hospitais.

Engenharia do genoma

A tecnologia de CRISPR/Cas revolucionou indubitàvelmente a edição do genoma, concedendo um nível até aqui unachievable de escolha de objectivos genomic, a simplicidade e a eficiência. Os laboratórios no mundo inteiro estão usando actualmente esta tecnologia para aplicações inauditas na biomedicina.

Embora o tipo mim e III sistemas de CRISPR/Cas mostre a actividade RNA-guiada da nuclease, é realizado em grandes e complexos multimeric do ribonucleoprotein, que impede de sua revelação como uma ferramenta molecular. Inversamente, o tipo sistema de II confia somente em um único endonuclease (especialmente Cas9) que possa gerar rupturas anticipatable na seqüência do alvo.

A facilidade da programação de CRISPR/Cas9 (em sincronia com um ADN original que fende o mecanismo), o reconhecimento multiplexado do alvo, assim como uma panóplia de tipo variações do sistema de II CRISPR/Cas na natureza, conduziram às revelações excepcionais usando esta tecnologia relativamente simples e eficaz na redução de custos editar, regular, alterar e marcar locus genomic de uma miríade dos organismos.

Fontes

  1. http://aem.asm.org/content/80/2/430.full
  2. http://genesdev.cshlp.org/content/28/17/1859.full
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  6. http://biochem158.stanford.edu/Final%20Papers%202014/Dubrow%202014.pdf
  7. Martínez B, García P, Rodríguez A, Piuri M, Raya RR. Bacteriófagos das bactérias do ácido láctico e de ferramentas biotecnológicas. Em: Mozzi F, Raya RR, GM de Vignolo, editores. Biotecnologia das bactérias do ácido láctico: Aplicações novas. John Wiley & filhos, Ltd, 2016; pp. 100-119

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Last Updated: Aug 23, 2018

Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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