CRISPR-CAS9는 과학자들이 살아있는 세포의 DNA를 정확하게 변화시킬 수있는 유전자 편집 도구입니다. 이 도구는 가이드 RNA 분자를 사용하여 특정 DNA 서열을 표적으로 한 다음 CAS9 단백질은 해당 부위에서 DNA를 절단합니다. 이 절단은 세포의 천연 DNA 복구 메커니즘을 유발하여 작용을 시작하고, 세포는 두 가지 주요 경로 중 하나 인 비 호모 학적 종말 결합 (NHEJ) 또는 상 동성 지향 복구 (HDR)를 사용하여 DNA를 수리합니다.
NHEJ는 빠르고 오류가 발생하기 쉬운 복구 경로로, 단순히 DNA의 두 부러진 끝을 다시 함께 연결하여 종종 과정에서 돌연변이를 도입합니다. HDR은 수리를 안내하기 위해 템플릿 DNA 서열을 사용하는보다 정확한 수리 경로이지만 NHEJ보다 느리고 복잡합니다.
이전의 연구에 따르면 HDR은 CRISPR 절단 후 선호되는 DNA 복구 경로라고 제안했지만 Wistar 연구원의 새로운 연구에 따르면 이것이 사실이 아님을 보여줍니다. 실제로, NHEJ는 템플릿 DNA 서열이 제공되는 경우에도 CRISPR 절단 후 우세한 수리 경로이다.
이 발견은 CRISPR 기술에 기초한 유전자 요법의 개발에 중요한 영향을 미칠 수있다. NHEJ가 우세한 복구 경로 인 경우, 유전자 편집 실험이 의도하지 않은 돌연변이를 게놈에 소개 할 가능성이 더 높습니다. 이로 인해 CRISPR 기술에 기초한 유전자 요법에 대한 심각한 안전 문제가 발생할 수 있습니다.
연구원들은 또한 CRISPR 절단 후 DNA 복구 효율이 표적화되는 특정 DNA 서열에 의존한다는 것을 발견했다. 일부 DNA 서열은 다른 DNA 서열보다 NHEJ에 의해 복구 될 가능성이 높으므로 CRISPR 기술로 정확한 유전자 편집을 달성하기가 더 어려워 질 수 있습니다.
Wistar 연구자들의 새로운 연구 결과는 CRISPR 절단 후 DNA 복구 과정에 대한 중요한 새로운 통찰력을 제공합니다. 이러한 통찰력은 CRISPR 기술을 기반으로 유전자 요법의 안전성과 효과를 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
유전자 요법에 대한 영향 외에도, 새로운 연구의 발견은 DNA 복구가 일반적으로 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 이해에 영향을 줄 수 있습니다. 이 연구는 NHEJ가 이전에 생각했던 것보다 다재다능하고 중요한 DNA 복구 경로이며, 세포가 방사선 및 화학 요법과 같은 다른 공급원으로부터 DNA 손상을 어떻게 복구하는지에 대한 빛을 비출 수 있음을 보여줍니다.
