CRISPR-CAS9는 어떻게 작동합니까?
CRISPR-CAS9는 가이드 RNA (GRNA)와 CAS9 단백질의 두 가지 주요 성분으로 구성됩니다. GRNA는 특정 DNA 서열을 표적화하도록 설계되는 반면, CAS9 단백질은 표적 부위에서 DNA를 절단하는 분자 가위로서 작용한다. 이것은 DNA에서 이중 가닥 브레이크 (DSB)를 생성하여 세포의 자연적인 수리 메커니즘을 유발합니다.
셀은 두 가지 방법으로 DSB를 복구 할 수 있습니다.
1. 비 호모 학적 종말 결합 (NHEJ) :이것은 세포의 기본 수리 메커니즘이며, 단순히 깨진 DNA가 다시 함께 합류합니다. 그러나, NHEJ는 때때로 DNA 서열에 오류를 도입하여 돌연변이를 초래할 수있다.
2. 상 동성 지향 수리 (HDR) :이것은 수리를 안내하기 위해 템플릿 DNA 서열을 사용하는보다 정확한 수리 메커니즘입니다. HDR은 새로운 유전자를 삽입하거나 기존 유전자를 삭제하거나 DNA 서열을 구체적으로 변경하는 데 사용될 수 있습니다.
액세스 할 수없는 유전자 잠금 해제
CRISPR-CAS9는 그들의 발현을 제어하는 조절 영역을 표적으로하여 접근 할 수없는 유전자를 잠금 해제하는 데 사용될 수있다. 프로모터 및 인핸서와 같은 이러한 조절 영역은 유전자 자체에서 멀리 떨어져있을 수 있으며 전통적인 유전자 공학 기술로 접근하기가 종종 있습니다.
CRISPR-CAS9를 사용함으로써 과학자들은 이러한 조절 영역을 정확하게 편집하여 특정 유전자의 발현을 활성화 또는 억제 할 수 있습니다. 이것은 유전자 기능을 연구하고 유전자 결함으로 인한 질병에 대한 유전자 요법을 개발할 수있는 새로운 가능성을 열어줍니다.
CRISPR-CAS9 의 응용
CRISPR-CAS9는 의학, 농업 및 기본 연구에서 광범위한 잠재적 인 응용을 보유하고 있습니다. 가장 유망한 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.
* 유전자 요법 : CRISPR-CAS9는 겸상 적혈구 빈혈, 낭포 성 섬유증 및 근이영양증과 같은 질병을 유발하는 유전 적 결함을 교정하는 데 사용될 수 있습니다.
* 암 면역 요법 : CRISPR-CAS9는 암 세포를 더 잘 인식하고 공격 할 수 있도록 면역 세포를 변형시키는 데 사용될 수 있습니다.
* 농업 생명 공학 : CRISPR-CAS9는 작물 생산량, 해충 및 질병에 대한 저항 및 영양 함량을 개선하는 데 사용될 수 있습니다.
* 기본 연구 : CRISPR-CAS9는 유전자 기능 및 조절을 연구하기위한 강력한 도구이며, 생물학에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다.
도전과 위험
CRISPR-CAS9는 강력한 기술이지만 몇 가지 도전과 위험도 제기합니다. 한 가지 과제는 CAS9 단백질이 의도하지 않은 위치에서 DNA를 절단하는 표적 외 효과의 가능성입니다. 또 다른 도전은 CRISPR-CAS9 시스템이 박테리아에서 유래하고 면역계에 의해 외국으로 인식 될 수 있기 때문에 의도하지 않은 면역 반응의 가능성이다.
이러한 위험을 완화하기 위해 과학자들은 CRISPR-CAS9의 정확성과 안전성을 향상시키기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. 이러한 기술이 계속 발전함에 따라 CRISPR-CAS9는 의학과 생물학에 대한 우리의 이해를 혁신 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다.
