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¿Cuál es CRISPR/Cas9?

A finales de años 80 y de mediados de los 90, los genomas de linajes diversos de bacterias y el archaea (este último que representa un dominio de microorganismos procarióticos unicelulares) revelaron los atados de repeticiones palindrómicas cortas regularmente interspaced, sabidos hoy bajo abreviatura CRISPR. Fue encontrado más adelante que éstos relanzan la parte de las series (previamente consideradas dispares) un equipo de características común.

En 2005, un eslabón entre las matrices de CRISPR y la protección del ordenador principal contra la invasión de los elementos genéticos se ha establecido, que reforzaron una miríada de los estudios genéticos y bioquímicos que exploraban los detalles complejos de esta barrera genética compleja. Esto a su vez llevó al descubrimiento de las proteínas (Cas) CRISPR-asociadas, que son (junto a repeticiones, a espaciadores y a regiones de líder parcialmente conservadas) componentes funcionales esenciales de este tipo asombroso de sistema inmune adaptante.

Hoy, CRISPR/Cas9 se adapta con éxito para corregir del genoma de diversos organismos, ofreciendo una técnica revolucionaria para los investigadores en todo el mundo. Ofrece varias ventajas sobre el otro genoma que corrige aproximaciones (tales como transcripción activador-como determinantes y dedos del cinc).

Pasos de la acción de CRISPR-CAS

Pues es el caso con otros tipos de sistemas inmunes, función de sistemas de CRISPR-CAS en el principio de la discriminación del “uno mismo-nonself”. En fin, la meta es incorporar recortes de la DNA no nativa (también conocida como espaciadores) en un lugar geométrico de CRISPR entre una serie de repeticiones cortas, seguida por la transcripción de los lugares geométricos y el tramitación de esas transcripciones para generar pequeño RNAs (crRNAs), que conducen posteriormente los endonucleases que apuntan la DNA invasora.

Por lo tanto la acción del sistema de CRISPR-CAS se divide generalmente en tres pasos. Un paso inicial es la fase de la adquisición donde la DNA del extranjero se integra hacia adentro en el genoma bacteriano, es decir la adaptación de la incorporación del espaciador ocurre. Cas1 y Cas2 son las proteínas que forman un giratorio complejo cuasi-autónomo y conservada para este paso.

El segundo paso es la biogénesis del crRNA, donde los lugares geométricos de CRISPR se transcriben y se tramitan en esos pequeño RNAs. Ocurre empleando un endonuclease del ARN complejo o a través de un mecanismo alternativo con la ARNasa bacteriana II y una especie auxiliar del ARN. Los crRNAs maduros se pueden limitar por una proteína del Cas (aquí es adonde Cas9 viene jugar), pero también por varias otras proteínas del Cas, que es la base de la clasificación de diversos sistemas de CRISPR.

El tercer y final paso es la interferencia de la DNA o del ARN, donde el reconocimiento y la destrucción del ácido nucléico del objetivo ocurre por la actividad común del crRNA y de las proteínas del Cas. Estos tres pasos forman un sistema independiente efectivo que pueda ocurrir en una célula individual, que es un requisito previo para los organismos con comportamiento unicelular.

Clasificación de los sistemas de CRISPR y el papel de Cas9

Pues hay una plétora de proteínas diversas del Cas, de lugares geométricos de CRISPR, así como de potencial para las acciones horizontales de la transferencia, la clasificación de los sistemas de CRISPR-CAS es muy una tarea incómoda. La clasificación más de uso general distingue tres tipos del sistema de CRISPR-CAS, cada uno con varios subgrupos. Un asunto reciente de un cuarto tipo es todavía polémico en la comunidad científica.

El sistema del tipo 1 es determinado por el acontecimiento de la proteína Cas3 del sello, que contiene los dominios de la ADNasa y del helicase usados para degradar el objetivo. Seis subtipos de este sistema se han determinado, y además cas1, cas2 y cas3 de los genes, todos codifique a Cascada-como el complejo que ata el crRNA y establece claramente el objetivo.

El tipo - sistema 2 es algo único con respecto a los otros sistemas de CRISPR-CAS, puesto que solamente una proteína del Cas es real necesaria para imponer silencio del gen - esto es la proteína Cas9. Está implicado en el tramitación de crRNAs, pero está también responsable de la destrucción de la DNA del objetivo. La simplicidad de este sistema hace complaciente a la conversión para el genoma que corrige, que es un campo rápidamente de progreso que excita a investigadores biomédicos en todo el mundo.

El tipo 3 sistema es determinado por el acontecimiento de la proteína Cas10 del sello, cuyas funciones todavía no están totalmente sin obstrucción. La especificidad de este sistema de CRISPR-CAS tiene la posibilidad para apuntar la DNA y el ARN (mientras que el tipo 1 y 2 sistemas apuntan solamente la DNA). Junto a sistema del tipo 1, puede ser encontrado en las bacterias y el archaea semejantes (con respecto al tipo - 2 sistemas que se encuentran exclusivamente en bacterias).

Todos los sistemas ya mencionados de CRISPR-CAS se consideran ser los elementos genéticos movibles que exhiben transferencias horizontales frecuentes, que explica su alta incidencia en el mundo procariótico. El grado de su variabilidad se puede utilizar como marcador de la diversidad y de la evolución de cierta especie, y puede también ser visto mientras que un archivo genético de las acciones de la “vacunación” (que reflejan los cambios en condiciones ambientales en un cierto plazo).

Fuentes

  1. http://genesdev.cshlp.org/content/28/17/1859.full
  2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3694601/
  3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4025954/
  4. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300908415001042
  5. http://gcat.davidson.edu/mediawiki-1.19.1/images/d/d6/Evolution_and_Classification_of_the_CRISPR-Cas_systems-_Makarova.pdf
  6. https://international.neb.com/tools-and-resources/feature-articles/crispr-cas9-and-targeted-genome-editing-a-new-era-in-molecular-biology
  7. Fu Y, Reyon D, Joung JK. Genoma apuntado que corrige en células humanas usando CRISPR/Cas Nucleases y guía truncada RNAs. En: Doudna JA, Sontheimer EJ, editores. El uso de CRISPR/cas9, ZFNs, TALENs en generar cambios específicos del genoma del sitio. Elsevier, 2014; págs. 21-46.

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Last Updated: Apr 30, 2019

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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