CRISPR Cas9 als gene editing tool
CRISPR, Spacer en Cas sequenties
● CRISPR
Staat voor Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats.
● Cas
Staat voor Crispr ASsociated genes.
● CRISPR, Spacer & Cas sequenties
- Worden gevonden in 90% van de Archaea en 50% van de bacteriën en bestaan uit:
1. Leader: AT rijk met een promoter.
2. CRISPR sequenties: herhaaldelijk met een palindroom erin.
3. Spacer: wisselt de CRISPR sequenties af.
4. Cas: worden vlak bij de CRISPR genen gevonden (vlak ervoor, voor de
‘’Leader’’).
CRISPR als immuunsysteem
- Francisco kwam erachter dat er virussen waren met een genoom dat overeenkwam
, met de Spacer sequenties in bacteriën en Archaea. Sterker nog de bacteriën die een
dergelijk Spacer sequentie hebben zijn resistent tegen dat bijbehorende virus. Dit
was de aanwijzing dat de Spacer sequenties betrokken zijn bij het adaptieve
immuunsysteem tegen deze virussen. Hoe werkt dat dan?
1. Stel dat de bacterie wordt geïnfecteerd door een virus dan vindt er
herkenning en afbraak plaats van dat vreemde virale DNA. Dan zorgen
bepaalde Cas genen, waaronder Cas7, ervoor dat het DNA van dit virus
wordt geïntroduceerd in het bacteriële genoom; Spacer sequentie.
2. Spacer en CRISPR sequentie worden afgeschreven tot pre-crRNA.
3. Dat wordt gespliced tot kleinere stukken crRNA.
4. Het Cas9 gen wordt afgeschreven tot Cas9 eiwit, een restrictie endonuclease
(knipt DNA).
5. Tracer op zijn beurt codeert voor tracerRNA. tracerRNA kan goed binden aan
Cas9 eiwit en complementair aan crRNA. Er ontstaat een complex van Cas9
eiwit dat complementair met tracerRNA is gebonden aan crRNA.
6. Bij een volgende infectie bindt het complex aan aan de sequentie in het virus
waarbij Cas9 een knip maakt in dat virus DNA.
7. Dit systeem werkt dus als afweer tegen virussen.
* Cas9 eiwit knipt niet in het eigen DNA, omdat er nog een PAM sequentie voor Cas9 nodig
is om te knippen. Deze is wel aanwezig in het virus maar niet in de specifieke sequenties in
de bacterie zelf.
CRISPR, Spacer en Cas sequenties
● CRISPR
Staat voor Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats.
● Cas
Staat voor Crispr ASsociated genes.
● CRISPR, Spacer & Cas sequenties
- Worden gevonden in 90% van de Archaea en 50% van de bacteriën en bestaan uit:
1. Leader: AT rijk met een promoter.
2. CRISPR sequenties: herhaaldelijk met een palindroom erin.
3. Spacer: wisselt de CRISPR sequenties af.
4. Cas: worden vlak bij de CRISPR genen gevonden (vlak ervoor, voor de
‘’Leader’’).
CRISPR als immuunsysteem
- Francisco kwam erachter dat er virussen waren met een genoom dat overeenkwam
, met de Spacer sequenties in bacteriën en Archaea. Sterker nog de bacteriën die een
dergelijk Spacer sequentie hebben zijn resistent tegen dat bijbehorende virus. Dit
was de aanwijzing dat de Spacer sequenties betrokken zijn bij het adaptieve
immuunsysteem tegen deze virussen. Hoe werkt dat dan?
1. Stel dat de bacterie wordt geïnfecteerd door een virus dan vindt er
herkenning en afbraak plaats van dat vreemde virale DNA. Dan zorgen
bepaalde Cas genen, waaronder Cas7, ervoor dat het DNA van dit virus
wordt geïntroduceerd in het bacteriële genoom; Spacer sequentie.
2. Spacer en CRISPR sequentie worden afgeschreven tot pre-crRNA.
3. Dat wordt gespliced tot kleinere stukken crRNA.
4. Het Cas9 gen wordt afgeschreven tot Cas9 eiwit, een restrictie endonuclease
(knipt DNA).
5. Tracer op zijn beurt codeert voor tracerRNA. tracerRNA kan goed binden aan
Cas9 eiwit en complementair aan crRNA. Er ontstaat een complex van Cas9
eiwit dat complementair met tracerRNA is gebonden aan crRNA.
6. Bij een volgende infectie bindt het complex aan aan de sequentie in het virus
waarbij Cas9 een knip maakt in dat virus DNA.
7. Dit systeem werkt dus als afweer tegen virussen.
* Cas9 eiwit knipt niet in het eigen DNA, omdat er nog een PAM sequentie voor Cas9 nodig
is om te knippen. Deze is wel aanwezig in het virus maar niet in de specifieke sequenties in
de bacterie zelf.
