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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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CRISPR/Cas9 Genome Editing01:28

CRISPR/Cas9 Genome Editing

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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...
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Homologous Recombination02:31

Homologous Recombination

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The basic reaction of homologous recombination (HR) involves two chromatids that contain DNA sequences sharing a significant stretch of identity. One of these sequences uses a strand from another as a template to synthesize DNA in an enzyme-catalyzed reaction. The final product is a novel amalgamation of the two substrates. To ensure an accurate recombination of sequences, HR is restricted to the S and G2 phases of the cell cycle. At these stages, the DNA has been replicated already and the...
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Jacob Bradford1,2, Divya Joy1, Mattias Winsen1

  • 1School of Computer Science, Faculty of Science, Queensland University of Technology, Brisbane City, Queensland, Australia.

PLoS computational biology
|December 19, 2025
PubMed
Resumen

Este estudio presenta Crackling Cloud, una plataforma novedosa de computación sin servidor para bioinformática, que mejora significativamente el diseño de ARN guía (gRNA) CRISPR-Cas9. Reduce las barreras computacionales, haciendo que la computación de alto rendimiento sea más accesible para los investigadores.

Palabras clave:
computación en la nubebioinformáticaCRISPR-Cas9ARN guíacomputación sin servidoralto rendimientoCrackling Cloud

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Área de la Ciencia:

  • Bioinformática
  • Biología Computacional
  • Genómica

Sus antecedentes:

  • Las organizaciones enfrentan desafíos con las demandas computacionales para análisis de bioinformática a gran escala.
  • La computación en la nube ofrece recursos escalables, y la computación sin servidor reduce el mantenimiento y el costo.
  • La adopción de la computación sin servidor en bioinformática es actualmente limitada.

Objetivo del estudio:

  • Demostrar la computación sin servidor de alto rendimiento para la bioinformática.
  • Adaptar la herramienta de diseño de ARN guía, Crackling, para un entorno nativo de la nube y sin servidor.
  • Reducir las barreras para la capacidad computacional a gran escala en bioinformática y el diseño de ARN guía CRISPR-Cas9.

Principales métodos:

  • Se desarrolló un entorno novedoso de computación de alto rendimiento sin servidor y nativo de la nube utilizando Amazon Web Services (AWS).
  • Se adaptó la herramienta establecida de diseño de ARN guía, Crackling, a esta nueva arquitectura.
  • Se aseguró la compatibilidad de la arquitectura con los principales proveedores de la nube.

Principales resultados:

  • Demostró el uso más extenso de la computación sin servidor de alto rendimiento para la bioinformática hasta la fecha.
  • Aplicó con éxito la computación sin servidor al diseño de ARN guía CRISPR-Cas9.
  • Creó una solución desplegable, Crackling Cloud, en cualquier cuenta de AWS.

Conclusiones:

  • La arquitectura Crackling Cloud reduce la barrera para la capacidad computacional a gran escala en bioinformática.
  • Este enfoque sin servidor mejora las capacidades de diseño de ARN guía CRISPR-Cas9.
  • La solución promueve una adopción más amplia de la computación sin servidor en la investigación de bioinformática.