ساختارها و مکانیزم های CRISPR–Cas9

بسیاری از سیستم های متصل به کریسپر (Cas)- تناوب های کوتاه پالیندروم فاصله دار منظم خوشه ای (CRISPR)از اندونوکلئاز RNA-DNA و راهنمای دوگانه برای دفاع در برابر فاژ های مهاجم و پلازمیدهای کانجیوگیت بوده که با معرفی قطعه های اختصاصی دو رشته ای موجود در DNA هدف کاربرد دارند. تشخیص هدف به شدتنیازمند حضور یک موتیف کوتاه پروتینی (PAM) در قسمت جانبی مکان هدف بوده که با تشکیل حلقه R وبرش رشته، از طریق جفت شدگی باز مکمل بین RNA راهنما و DNA هدف، برهمکنش های Cas9–DNA وتغییرات کنفورماسیونی مرتبط صورت می گیرد. استفاده از CRISPR–Cas9 به عنوان برنامه ویرایش و هدف یابیDNA قابل رونویسی توسط RNA از طریق یک آران ای راهنما تک رشته ای یا آر ان ای زیر ژنومی (sgRNA)تسهیل می شود که دارای ساختار مشابه با ساختار دوگانه ی طبیعی CRISPR RNA - CRISPR RNA(tracrRNA) فعال کننده ی ترانس می باشد. هدف از این مقاله ی مروری، ارائه یک دانش ساختاری و مکانیسمی عمیق از هدف یابی و برش DNA با RNA راهنما و به واسطه Cas9 (کس 9) می باشد. اطلاعات مولکولی مربوط به مطالعات ساختاری و بیوشیمیایی، چارچوبی را برای مهندسی منطقی با هدف تغییر نقش وکارکرد کاتالیزوری، اختصاصی بودن آر ان ای راهنما و نیاز به موتیف های PAM و کاهش فعالیت اثرات خارج ازهدف (off-target) برای توسعه ی کاربردهای مبتنی بر Cas9 در برابر بیماری های ژنتیکی را فراهم می کند.

Keywords:

, Cas9 , CRISPR , مهندسی ژنوم , ساختار , مکانیزم , اثرات خارج از هدف