В чём заключается принцип работы системы CRISPR-Cas9?

Принцип работы системы CRISPR/Cas9 заключается в создании двуцепочечного разрыва в ДНК в месте, куда направлен РНК-проводник. www.securitylab.ru После разрыва ДНК клеточные механизмы восстановления вступают в действие, что позволяет вносить изменения в геном — удалять, заменять или добавлять генетический материал. www.securitylab.ru

Процесс включает несколько этапов: medgorod-clinic.ru

1. Создание направляющей РНК (sgRNA). medgorod-clinic.ru Она содержит короткий участок, комплементарный заданной последовательности ДНК. medgorod-clinic.ru Учёные могут синтезировать sgRNA, точно «настроенную» на ту область генома, которую требуется изменить. medgorod-clinic.ru
2. Работа белка Cas9. medgorod-clinic.ru Cas9 — это фермент, обладающий способностью разрезать ДНК в определённом месте. medgorod-clinic.ru При связывании с sgRNA он образует комплекс, который находит и расщепляет целевой участок ДНК. medgorod-clinic.ru
3. Внесение изменений. medgorod-clinic.ru После того как Cas9 «вскрывает» ДНК, клеточный репарационный механизм «чинит» разрыв. medgorod-clinic.ru Существует два основных пути такой «починки»: medgorod-clinic.ru

• Негомологичное соединение концов (NHEJ). medgorod-clinic.ru В этом случае в точку разрыва могут быть внесены мелкие вставки или делеции, что в итоге может отключить целевой ген. medgorod-clinic.ru
• Ремонт с использованием гомологичной последовательности (HDR). medgorod-clinic.ru Если в клетку дополнительно внести «шаблон» ДНК, имеющий желаемые изменения, клетка при восстановлении разрыва может использовать этот фрагмент в качестве образца, встраивая новые нуклеотиды в правильном порядке. medgorod-clinic.ru

Таким образом, CRISPR/Cas9 позволяет не просто «сломать» целевой ген, но и отредактировать его с нужной точностью, что открывает возможности для коррекции болезнетворных мутаций. medgorod-clinic.ru