¿Cómo se puede usar CRISPR para editar una sola base?

Para editar una sola base en el genoma, necesitará tres cosas:

  1. sgRNA para apuntar a su área de interés
  2. cas9 para hacer los descansos bicatenarios
  3. Una molécula de ADN que puede actuar como plantilla durante la reparación dirigida por homología para introducir la mutación puntual

Los puntos 1 y 2 son bastante simples y son los mismos que usarías para eliminar un gen. Para el punto número 3, debe tener brazos de homología que flanqueen su área de interés. La longitud de los brazos de homología es bastante variable y depende de su caso particular. Este pedazo de ADN contendría la base alterada. Tenga en cuenta que la detección, como la mutación, es un desafío. Tener un sitio de restricción en ese punto sería realmente útil o simplemente podría secuenciarlo cada vez que tenga los recursos. Creo que otras técnicas para detectar SNP también podrían ser útiles.

Por simple que parezca, no siempre funciona. Puedo decir por experiencia previa que esto es muy difícil de realizar ya que dependen de muchos factores, incluyendo el área de interés, la longitud de los brazos de homología, etc. En el laboratorio donde solía trabajar antes, estábamos tratando de perfeccionar un solo knock-in base en pez cebra para un gen particular usando CRISPR. Nunca lo hicimos funcionar (pero los esfuerzos aún están en marcha). Si funcionó, nunca pasó a la línea germinal (se transmitió de una generación a la siguiente) o no fue precisa (también tuvo algunas inserciones aleatorias).

Hay algunos documentos que circulan en Pubmed que hablan sobre la edición precisa de una sola base en ratones y líneas celulares, pero como dije, todo depende de su gen y el organismo que utilice.

El sistema CRISPR / Cas9 usa un sgRNa (ARN de guía única) que está hecho de una secuencia (que puede emparejarse con la secuencia endógena que le interesa) y un trRNA reconocido por la enzima Cas9. Entonces, si agrega en su celda: sgRNa (diseñado para emparejarse con su secuencia), cas9 y un ADN exógeno que contiene la modificación que desea insertar y que tiene extremos 5 ‘y 3’ homólogos al ADN de la célula: el sgRNa se empareja con la secuencia, Cas9 reconoce el sgRNa y crea una ruptura de doble cadena en el ADN endógeno de las células (correspondiente al área donde se emparejó el sgRNa). Ahora, el sistema de reparación de ADN está activado (HDR o NHEJ). Dado que insertó un ADN exógeno con extremos omólogos en la región que ha sido cortada por Cas 9, este último se insertará en su ADN endógeno. De esta manera ha insertado la modificación.

Este artículo sobre un sistema para corregir mutaciones puntuales parece ser una respuesta parcial a su pregunta.

Edición programable de una base objetivo en ADN genómico sin escisión de ADN bicatenario

DOI: doi: 10.1038 / nature17946

http://www.nature.com/nature/jou

More Interesting

¿Son idénticos los dos cromosomas en un par de cromosomas?

¿Cuáles son algunos documentos notables sobre SOX10 Sumoylation?

¿Cuáles son las limitaciones y aplicaciones de Touchdown PCR?

¿Cómo puede alguien que hizo Física en pregrado cambiar los campos a Biología Molecular y obtener un doctorado?

¿Cómo es que la gente dice que el ARN era el antiguo ADN y al mismo tiempo funcionaba como una enzima? Porque hasta donde sé, el ARN se degrada muy fácilmente

¿Cómo se lleva a cabo el empalme para convertir el ADN en ARNm mientras se produce una proteína en particular?

¿Existe la posibilidad de que el ADN 'basura' pueda ser comentarios de la naturaleza en nuestra programación de la misma manera que los programadores agregan comentarios en su código para ayudar a otros que desean editar?

Si un físico, un genetista molecular, un biólogo de plantas, un químico, un botánico y un jardinero se unen para inventar algo, ¿qué pensarían?

¿Cómo podría una persona usar un termociclador barato para sondear SNP individuales?

¿Cómo difieren los procariotas y eucariotas?

¿Por qué las mitocondrias se llaman semi autónomas?

¿Cómo se formó la primera molécula de ARN cuando fue bombardeada continuamente por millones de otros átomos?

Con lo que sabemos sobre el genoma humano, ¿qué funciones cumple el cromosoma 2? ¿Qué proteínas son sintetizadas por el cromosoma 2?

¿Las criaturas simples siempre fueron anteriores a las complejas en la evolución?

¿Cómo será el futuro de la transcripción médica?