1. CRISPR Cas 기술이란 무엇인가요?
CRISPR/Cas 시스템은 RNA 서열을 기반으로 유전자의 상보적인 특정 위치를 인식하여 Cas 단백질을 이용하여 절단하는 기술입니다. 본래 박테리아가 자기 몸에 침입하는 바이러스의 DNA의 일부를 잘라서 유전체 내부에 저장해둔 후, 동일한 바이러스가 또 침입하면 이 유전자를 전사하여 바이러스의 DNA를 인식해 절단하는 방식으로 이를 분해하는 방식의 면역체계를 응용한 방법입니다.
2. CRISPR Cas 기술의 작동방식을 설명해주세요
가이드 RNA는 숙주 RNA상의 특정 영역을 인식하고 Cas9와 복합체를 형성하는데, 이는 Target gene의 PAM (Protospacer adjacent motif)를 인식하고 이중 가닥 절단을 유발합니다. 이로 인해 수리를 위한 두 가지 메커니즘이 시작됩니다. 하나는 non-homologous end-joining (NHEJ)이고, DSB site에 mutation을 도입합니다. 다른 메커니즘은 homology directed repair (HDR)이며, 절단된 부위에 기증자 DNA가 삽입이 됩니다.
3. CRISPR 기술을 적용할 수 있는 연구 분야는 어떤 분야인가요?
유전자를 이용한 연구에 모두 적용될 수 있습니다.
- Gene deletion, insertion/correction
- RNA editing
- Generate embryonic stem cell models and transgenic animal
- Epigenetic Editing of Genomic Loci
- Genome-Wide or Pathway-Focused Screening for Functional Genes
- Transcription Activation or Repression
- T Cell Engineering for CAR-T Cancer Therapy
4. CRISPR Cas9를 전달하는 방법에는 어떤것이 있나요?
1) DNA plasmid transfection (Cas9/gRNA)
2) mRNA for Cas9 translation alongside a separate guide RNA
3) Cas9 protein with guide RNA (ribonucleoprotein complex)
5. 각 전달 방법의 장단점은 무엇인가요?
1) DNA plasmid transfection (Cas9/gRNA)
• 장점 : 경제적인 비용
• 단점 : High off-target rates
2) mRNA for Cas9 translation alongside a separate guide RNA
• 장점 : Fast editing, Minimum off-target rates
• 단점 : Immunogenocity, 높은 비용
3) Cas9 protein with guide RNA (ribonucleoprotein complex)
• 장점 : Fast editing, Minimum off-target rates, Low cytotoxicity
• 단점 : 높은 비용
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