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CRISPR/Cas9 Genome Editing01:28

CRISPR/Cas9 Genome Editing

202
The CRISPR-Cas system serves as a bacterial defense mechanism against invading genetic elements such as viruses and plasmids, forming the foundation for its adaptation as a powerful genome-editing tool. Originally discovered in prokaryotes, this system has been repurposed to revolutionize genetic engineering across a wide range of organisms, including plants, animals, and humans. The core component, Cas9, is an endonuclease derived from Streptococcus pyogenes, capable of introducing...
202
CRISPR01:59

CRISPR

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Genome editing technologies allow scientists to modify an organism’s DNA via the addition, removal, or rearrangement of genetic material at specific genomic locations. These types of techniques could potentially be used to cure genetic disorders such as hemophilia and sickle cell anemia. One popular and widely used DNA-editing research tool that could lead to safe and effective cures for genetic disorders is the CRISPR-Cas9 system. CRISPR-Cas9 stands for Clustered Regularly Interspaced...
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CRISPR and crRNAs02:53

CRISPR and crRNAs

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Bacteria and archaea are susceptible to viral infections just like eukaryotes; therefore, they have developed a unique adaptive immune system to protect themselves. Clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated proteins (CRISPR-Cas) are present in more than 45% of known bacteria and 90% of known archaea.
The CRISPR-Cas system stores a copy of foreign DNA in the host genome and uses it to identify the foreign DNA upon reinfection. CRISPR-Cas has three different...
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  • 1School of Chemistry and Materials Science, Department of Polymer Science and Engineering, iChEM (Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials), University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui 230026, China.

Journal of the American Chemical Society
|July 6, 2022
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron un nuevo sistema CRISPR-dCas9 utilizando ARN estructurado para el control de genes programables. Este sistema ofrece una mayor eficiencia de activación y permite la regulación genética dirigida en respuesta a los microARN, mejorando el control celular.

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Área de la Ciencia:

  • Biología molecular
  • Regulación genética
  • Biología sintética

Sus antecedentes:

  • Los sistemas multi-módulo dCas9 (proteína 9 asociada a CRISPR) existentes ofrecen una manipulación transcripcional controlable.
  • Existe la necesidad de módulos de control interno dentro de los sistemas CRISPR-dCas9 para mejorar la programabilidad.
  • Los sistemas actuales como dCas9-VPR son ampliamente utilizados, pero pueden tener limitaciones en eficiencia y control.

Objetivo del estudio:

  • Diseñar un nuevo sistema multi-módulo CRISPR-dCas9 con un componente de ARN programable para el control interno.
  • Mejorar la eficiencia de la activación génica en comparación con los activadores tradicionales de CRISPR-dCas9.
  • Desarrollar una plataforma de regulación transcripcional sensible al microARN para la activación de genes endógenos y la identificación celular.

Principales métodos:

  • Desarrollo de un sistema multi-módulo CRISPR-dCas9 que incorpore un ARN estructurado como elemento de control programable.
  • Introducción de un sensor de microARN para crear una plataforma basada en dCas9 que responda a los microARN endógenos.
  • Aplicación de la plataforma para la identificación selectiva de células HCT116 dentro de una población celular mixta.

Principales resultados:

  • El nuevo componente de ARN estructurado demostró un control superior sobre la regulación genética basada en dCas9.
  • Se logró una mayor eficiencia de activación transcripcional en comparación con el sistema dCas9-VPR comúnmente utilizado.
  • Se generó con éxito una plataforma sensible al microARN que permite la activación controlada de genes endógenos y la identificación selectiva de células.

Conclusiones:

  • El sistema multi-módulo CRISPR-dCas9 desarrollado proporciona una plataforma flexible y eficiente para la regulación genética programable.
  • La integración de un componente de ARN estructurado mejora la eficiencia de control y activación.
  • Esta plataforma ofrece aplicaciones potenciales en biología sintética, diagnóstico y terapia génica dirigida.