CRISPR-mediated HDR efficiency Enhancer | 고마바이오텍

특징 

• CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)는 침입하는 plasmid 및 virus에 대한 후천성 면역반응을 매개하는 prokaryotic DNA 입니다. CRISPR locus는 Cas (CRISPR associated) gene, leader 시퀀스 및 repeat spacer array (CRISPR repeat)로 구성됩니다.  Cas 유전자는 DNA를 절단할 수 있는 nuclease를 인코딩합니다. 
• CRISPR 시스템은 원핵생물의 plasmid 및 virus 침입에 대한 후천성 면역 반응을 매개하고 진행 생물 세포의 유전자 및 DNA 서열 삽입과 삭제에 이용됩니다. 
• CRISPR 시스템은 게놈의 특정 위치에서 표적 유전자 편집을 가능하게 합니다. 유전자 편집의 첫 번째 단계는 원하는 DNA 서열에서 이중 가닥 절단(DSB)을 수행하는 것입니다. 이것은 RNA 유도 뉴클레아제를 설계함으로써 달성됩니다. 가장 단순한 형태의 Cas9는 crRNA와 tracrRNA로 구성된 가이드 RNA(gRNA)와 복합체를 형성합니다. gRNA는 관심 DNA 서열에 상보적인 서열을 포함하므로 Cas9를 원하는 위치로 안내합니다. 그런 다음 Cas9는 DNA를 절단하여 DSB를 생성합니다.
• DSB는 NHEJ(non-homologous end-joining; 내인성 비-동종 말단 접합) 및 HDR(homology-directed repair  ; 상동성 지향 복구)로 복구할 수 있습니다. NHEJ를 통한 CRISPR-Cas9 매개 게놈 편집은 부정확하지만 20-60%의 효율성에 도달할 수 있는 반면 HDR에 의한 유전자 편집 효율성은 더 정확하지만 0.5-20%에 이르는 것으로 나타났습니다. HDR은 NHEJ보다 정확하기 때문에 HDR의 효율성을 개선하는 것은 많은 애플리케이션에서 CRISPR-Cas9 시스템을 사용하는 데 필수적입니다. 
• 최근 연구에서는 소분자가 HDR 매개 유전자 편집의 효율성을 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다. β3 아드레날린 수용체 부분 작용제 L-755,507은 만능 줄기 세포에서 HDR 매개 GFP 삽입 및 point mutation의 효율성을 각각 3배 및 9배 향상시키는 것으로 나타났습니다. 소분자 SCR7 pyrazine은 HDR 효율을 향상시켜 짧은 DNA 단편의 삽입을 최대 19배까지 향상시키는 것으로 나타났습니다. HDR 효율을 향상시키는 소분자는 CRISPR-cas9 유전자 편집 시스템의 적용에 필수적일 수 있습니다.

CRISPR 시스템은 원핵생물의 plasmid 및 virus 침입에 대한 후천성 면역 반응을 매개하고 진행 생물 세포의 유전자 및 DNA 서열 삽입과 삭제에 이용됩니다.    

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