¿Cómo CRISPR compara a otras técnicas Gen-Que corrigen?

Gen-corrigiendo las técnicas basadas en nucleases y factores sintetizados de la transcripción han habilitado la modificación apuntada de la serie y de la expresión del gen. Se han utilizado a la adición directamente apuntada del gen para los propósitos terapéuticos, eliminan los genes asociados a enfermedades y corrigen mutaciones patógenas.

Hay actualmente cuatro clases importantes de los nucleases dirigidos empleados para el genoma que corrigen propósitos: cubra con cinc los nucleases del dedo (ZFN), la transcripción activador-como nucleases del determinante (TALENs), los meganucleases dirigidos derivados de elementos genéticos movibles del origen microbiano, y el sistema de CRISPR con el endonuclease ARN-conducido Cas9.

Comparación con otras técnicas

ZFN son los más viejos y establecido más de las proteínas DNA-obligatorias dirigidas ya mencionadas, lo más habitual posible basado en la enzima de la restricción de FokI fundida a un dominio DNA-obligatorio del dedo del cinc dirigido para apuntar una serie específica de la DNA. Los métodos múltiples están disponibles para los investigadores para seleccionar y diseñar ZFN apuntado a los sitios nuevos y deseados.

TALENs es las proteínas naturales derivadas del género bacteriano Xanthomonas que son similares a ZFNs, pues la actividad está otra vez con el FokI. Cada dominio DNA-obligatorio puede reconocer una diversa, única base de la DNA, así una combinación de diverso TALENs puede (en la práctica) se utilice para apuntar cualquier serie específica en el genoma.

ZFN y TALENs son las proteínas modulares que obran recíprocamente con la ranura mayor de la estructura de doble hélice de la DNA para reconocer pares bajos específicos. Cada módulo del dedo del cinc ata con un trío del nucleótido, mientras que las subunidades de TALEN obran recíprocamente con únicos pares bajos. Tenemos ZFN disponible apuntar prácticamente todos los tríos posibles del nucleótido, no obstante los dedos individuales del cinc pueden visualizar efectos contexto-relacionados.

Meganucleases de microorganismos tiene series naturalmente largas del reconocimiento (más en gran parte de 14 pares bajos), y las diversas variantes del meganuclease han sido generadas por la ingeniería de la proteína para revestir una miríada de las combinaciones únicas de la serie. Por otra parte, los meganucleases se han mostrado para causar menos toxicidad en células cuando están comparados a ZFN y a TALENs.

El último revelado de este tipo de tecnología es el sistema CRISPR/Cas9, que son mecanismos de defensa ARN-basados de las bacterias y del archaea que determinan y eliminan la DNA del extranjero de bacteriófagos y de plásmidos que atacan. Una de sus características principales es el endonuclease Cas9 estado dirigido para hender una serie del objetivo usando un ARN de la guía (acortado como gRNA).

Especificidades del alcance ARN-conducido CRISPR/Cas de la DNA

En sistema de CRISPR, la proteína ya mencionada Cas9 se dirige hacia el sitio del objetivo usando el gRNA, que consiste en un protospacer bajo de 20 pares que sujete al cabo complementario de la serie del objetivo, así como una región constante que obra recíprocamente con la proteína Cas9.

La serie del objetivo se debe seguir puntualmente por un adorno protospacer-adyacente (acortado generalmente como PAM) para el reconocimiento por la proteína Cas9. Así la DNA efectiva que apunta por CRISPR/Cas9 es lograda eligiendo un protospacer que sea complementario a la serie genomic relevante.

Mientras que la especificidad es dictada por complementariedad de la DNA (sin la necesidad de la ingeniería de varias fases de la proteína), la tecnología de CRISPR/Cas ha incorporado el retrato como el más rápido, una manera más directa y más asequible para genoma-corregir con respecto a aproximaciones tradicionales de ZFN y de TALENs.

Además, los sistemas basados en Cas9 han mostrado la propensión a apuntar las series de la heterocromatina, apuntando situaciones ADNasa-inaccesibles y hendiendo en las regiones altamente desnaturalizadas; este hecho (además de la adaptabilidad ofrecida por variantes múltiples de Cas9 para la selección de objetivos) presta esta flexibilidad fenomenal de la aproximación para la ingeniería del genoma.

Fuentes

  1. http://www.jci.org/articles/view/72992
  2. http://embomolmed.embopress.org/content/7/4/363
  3. http://genesdev.cshlp.org/content/28/17/1859.full
  4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4343198/
  5. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3694601/
  6. http://www.cell.com/trends/biotechnology/pdf/S0167-7799(13)00087-5.pdf
  7. Thakore pi, ingeniería del genoma de Gersbach CA para los usos terapéuticos. En: Lorenza J, Franklin M, editores. Traducir terapia génica a la clínica: Técnicas y aproximaciones. Prensa académica, Elsevier, 2015; págs. 27-44.

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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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