CRISPR

CRISPR
MathDNA sequence Edit this on Wikidata
Dyddiad darganfod1987 Edit this on Wikidata
Tudalen Comin Ffeiliau perthnasol ar Gomin Wicimedia
CRISPR/Cas9
Diagram o fecaniaeth amddiffyn gwrth-firws CRISPR mewn organebau procaryotig.

Teulu o ddilyniannau DNA mewn bacteria yw CRISPR (/ˈkrɪspr/). Mae'r dilyniannau yn cynnwys darnau DNA o firwsau sydd wedi ymosod ar y bacteria. Mae'r bacteria wedyn yn defnyddio'r darnau DNA yma i ddarganfod a dinistrio DNA mewn ymosodiadau eraill gan firwsau tebyg. Mae dilyniannau CRISPR yn rhan bwysig o system amddiffyn bacteria.[1] Maen nhw hefyd yn cael eu defnyddio fel rhan o dechnoleg o'r enw CRISPR/Cas9 sy'n gallu newid genynnau mewn organebau mewn ffordd effeithiol a manwl.[2]

System imiwnedd mewn organebau procaryotig yw CRISPR/Cas. Mae'n system sy'n rhoi ymwrthedd rhag elfennau genetig dieithr, megis y rheiny sy'n bresennol mewn plasmidau o facteria eraill ac mewn firwsau bacterioffag.[3][4][5] Maen nhw'n darparu math o imiwnedd caffaeledig i'r bacteria. Mae RNA sy'n dal y dilyniant o'r ymosodwyr blaenorol yn helpu proteinau Cas i ddarganfod a thorri DNA dieithr. Call proteinau Cas eraill, hefyd wedi eu harwain gan RNA, dorri RNA dieithr fel a geir yn lle DNA mewn rhai firwsau.[6] Fe welir dilyniannau CRISPR mewn tua 40% o'r genomau bacteriaidd sydd wedi eu dilyniannu, ac mewn 90% o archaea sydd wedi eu dilyniannu.[7]

Daw'r talfyriad CRISPR o'r enw Saesneg - Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats.[8] Bathwyd yr enw pan nad oedd gwyddonwyr yn gwybod am darddiad a defnydd is-ddilyniannau ysbeidiol. Ar y pryd, disgrifwyd CRISPR fel darnau o DNA procaryotig yn cynnwys dilyniannau byr, ailadroddol. Mewn dilyniannau ailadroddol palindromig, mae dilyniant y niwcleotidau yr un fath yn y ddau gyfeiriad. Dilynnir pob adran ailadroddol gan ddarnau byr o ddarnau DNA ysbeidiol o ymosodiadau blaenorol i DNA dieithr (ee firws neu blasmid).[9] Ceir clystyrau bychain o enynnau cas (system yn gysylltiedig â CRISPR) o gwmpas dilyniannau CRISPR.

Mae fersiwn syml o system CRISPR/Cas, o'r enw CRISPR/Cas9, wedi ei addasu i olygu genomau. Wrth ddanfon yr ensym niwcleas Cas9 wedi ei gyfuno ag RNA arwain (gRNA) synthetig i mewn i gell, gellir torri genom y gell mewn man dewisiol, gan ganiatau dileu genynnau a/neu ychwaneug genynnau newydd.[10] Mae'r cymhlygyn Cas9-gRNA yn cyfateb â'r cymhlygyn CAS III-crRNA yn y diagram uchod mewn bacteria.

Mae gan dechnegau golygu genom CRISPR/CAS lawer o ddefnyddiau posibl, yn cynnwys mewn meddygaeth ac mewn gwella cnydau. Cyhoeddwyd yn 2015 mai system olygu genom CRISPR/Cas9-gRNA[11][12] oedd dewis cymdeithas y AAAS fel darganfyddiad gwyddonol y flwyddyn.[13] Mae rhai pryderon ethegol wedi eu crybwyll ynglŷn â defnyddio CRISPR ar gyfer golygu'r llinach genhedlu.[14]

  1. "The roles of CRISPR-Cas systems in adaptive immunity and beyond". Current Opinion in Immunology 32: 36–41. 2015. doi:10.1016/j.coi.2014.12.008. PMID 25574773.
  2. "CRISPR/Cas9 for genome editing: progress, implications and challenges". Human Molecular Genetics 23 (R1): R40–6. 2014. doi:10.1093/hmg/ddu125. PMID 24651067.
  3. "What is CRISPR/Cas9?". Archives of Disease in Childhood. Education and Practice Edition 101 (4): 213–5. Awst 2016. doi:10.1136/archdischild-2016-310459. PMC 4975809. PMID 27059283. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4975809.
  4. "CRISPR provides acquired resistance against viruses in prokaryotes". Science 315 (5819): 1709–12. Mawrth 2007. Bibcode 2007Sci...315.1709B. doi:10.1126/science.1138140. PMID 17379808. (registration required)
  5. "CRISPR interference limits horizontal gene transfer in staphylococci by targeting DNA". Science 322 (5909): 1843–5. Rhagfyr 2008. Bibcode 2008Sci...322.1843M. doi:10.1126/science.1165771. PMC 2695655. PMID 19095942. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2695655.
  6. "Diverse evolutionary roots and mechanistic variations of the CRISPR-Cas systems". Science 353 (6299): aad5147. 2016. doi:10.1126/science.aad5147. PMID 27493190.
  7. "The CRISPRdb database and tools to display CRISPRs and to generate dictionaries of spacers and repeats". BMC Bioinformatics 8: 172. Mai 2007. doi:10.1186/1471-2105-8-172. PMC 1892036. PMID 17521438. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=1892036.
  8. Sawyer, Eric (9 Chwefror 2013). "Editing Genomes with the Bacterial Immune System". Scitable. Nature Publishing Group. Cyrchwyd 6 Ebrill 2015.
  9. "CRISPR interference: RNA-directed adaptive immunity in bacteria and archaea". Nature Reviews Genetics 11 (3): 181–90. Mawrth 2010. doi:10.1038/nrg2749. PMC 2928866. PMID 20125085. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2928866.
  10. "Chemically modified guide RNAs enhance CRISPR-Cas genome editing in human primary cells". Nature Biotechnology 33 (9): 985–9. Medi 2015. doi:10.1038/nbt.3290. PMC 4729442. PMID 26121415. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4729442.
  11. "CRISPR: gene editing is just the beginning". Nature 531 (7593): 156–9. Mawrth 2016. doi:10.1038/531156a. PMID 26961639.
  12. Maxmen, Amy (Awst 2015). "The Genesis Engine". WIRED. Cyrchwyd 2016-06-05.
  13. "Breakthrough of the Year: CRISPR makes the cut". Science Magazine. American Association for the Advancement of Science. 17 Rhagfyr 2015.
  14. "CRISPR, the disruptor". Nature 522 (7554): 20–4. Mehefin 2015. doi:10.1038/522020a. PMID 26040877.

From Wikipedia, the free encyclopedia · View on Wikipedia

Developed by Tubidy