سیستم CRISPR از مواجهه با یک توالی تکراری مرموز برای تکنولوژی تا ویرایش ژنوم

فصلنامه بیولوژی کاربردی

مقاله 4، دوره 9، شماره 35، آبان 1398، صفحه 1-24   

نوع مقاله: مقاله مروری

نویسندگان

مجتبی سهرابی¹؛ زهرا سادات منزوی²؛ زهرا عبداللهی²؛ حامد سلمانی²؛ سمیه دهقانی سانیج³؛ عباس مروتی^{* 4}

¹استادیار،ژنتیک، گروه میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی،واحد قم،قم، ایران

²دانشجو، دانشجوی بیوتکنولوژی،گروه بیوتکنولوژی،دانشگاه آزاد اسلامی،واحد قم، قم ،ایران

³مربی، کارشناس ارشد،گروه میکروبیولوژی،دانشگاه آزاد اسلامی،واحد قم، قم ،ایران

⁴مدیر عامل شرکت دانش بنیان سامان ژن آراد و استاد مدعو دانشگاه آزاد قم

چکیده

تناوب‌هایِ کوتاهِ پالیندرومِ فاصله‌دارِ منظمِ خوشه‌ای (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) ، سیستم های CRISPR- Cas ، سیستم های ایمنی به دست آمده شناخته شده است که در آرکیا و باکتری ها گسترده است. نوکلئاز های RNA راهنما از سیستم های CRISPR- Cas در حال حاضر به عنوان ابزار قابل اعتماد برای ویرایش و مهندسی ژنوم در نظر گرفته شده است. نخستین اشاره به آنها در سال 1987 بود، زمانی که در ژنوم اشرشیا کلای در طول تجزیه و تحلیل ژن های دخیل در متابولیسم فسفات یک توالی DNA تکراری غیر معمول کشف شد ، که پس از آن به عنوان یک CRISPR تعریف شد،. الگوهای توالی مشابه پس از آن در طیف وسیعی از باکتری های دیگر و همچنین در آرکی باکتر های نمک دوست گزارش شده است، که نشان می دهد نقش مهمی برای چنین خوشه های تکاملی حفظ شده از توالی های تکراری دارد. یک گام مهم در جهت مشخص کردن ویژگی سیستمCRISPR-Cas ، شناسایی ارتباط بین CRISPR ها و پروتئین های مرتبط با Cas بود که در ابتدا فرض بر این بود که در تعمیرات DNA درآرکی های گرمادوست دخالت داشته باشد. زیست شناسی ساختاری و بیوشیمی پیشرفته می تواند نه تنها در ویرایش ژنوم بر پایه CRISPR-Cas9 و دیگر سیستم های CRISPR-Cas کلاس II دست به دست هم دهد، بلکه درک منشا و تکامل این سیستم از عناصر متحرک ژنتیکی، نشان دهنده عناصر متحرک ژنتیکی است.

کلیدواژه‌ها

آرکیا؛ عناص ژنتیکی متحرک؛ اصلاح ژنی؛ سکانس های تکراری

مراجع