Itt írjon a(z) CRISPR_hu-ról/ről

A CRISPR rendszer működési elve, és felhasználási lehetőségei

Bevezető

1.1 Absztrakt

A Hallgatói Lecke bevezetéseként a CRISP rendszer kialakításának útjáról, felfedezéséről írunk röviden, majd a külföldi és magyar tudományos cikkek alapján részletezzük a rendszer felépítését, funkcióját. Összegezzük, hogy milyen előnyei illetve hátrányai vannak a rendszernek és végül utána járunk, hol tart napjainkban a kutatás.

1.2 CRISPR rendszer történelmi áttekintése

A CRISPR rendszer felfedezése 1987-re tehető, egy baktérium ( Escherichia coli) genomjában azonosította először a japán Yoshizumi Ishino, az Osakai Egyetem tanára. 18 évig tartó kutatás után derült fény a rendszer adaptív immunrendszerrel való kapcsolatára. 1997-ben három kutatócsoport bizonyította, hogy a felfedezett szekvencia sok más baktériumban is megtalálható. A további évek kutatásai megerősítették, hogy a vírus-, vagy fág-DNS töredéke beépül a CRISPR-régióba, amely így biztosítja az esetleges újra kialakuló fertőzésekkel szembeni védelmet. 2008-ra izoláltál a CAS-fehérjével alkotott komplexet, melynek feladata a megfelelő RNS molekulák kiválasztása és hasítása, valamint rájöttek, hogy ugyanezt a folyamatot DNS-sel is képes végrehajtani. 2013-ban már emlős sejteken végeztek kísérleteket, 2015-ben jutottak el az emberi embriókkal kapcsolatos kutatóprogramig. A CRISPR rendszer felfedezésének és új funkciói feltalálásának főbb állomásait az 1. ábra foglalja össze.

1.3 A rendszerek csoportosítsása A CRISPR rendszerek a baktériumok genomjaiban találhatók, vírusok és plazmidok elleni védekező mechanizmusok. Az endogén CRISPR lókuszokat 3 csoportba sorolják. Az I-es és III-as típusú rendszer többféle fehérjét igényel működéséhez, aII-es típusú a CAS9 fehérje segítségével keresi meg a DNS-célszekvenciát és hajtja végre a lánc hasítását (Hartenian, Doench; 2015). Ez a legegyszerűbb genomszerkesztési módszer a három csoport közül. A CAS9 egy endonukleáz, amely DNS-t bont, tehát hasítja a sejtbe jutott fertőző ágens DNS-ét, amellyel a sejt már legalább egyszer találkozott (Venetianer,2016). 2. A CRISPR rendszer mechanizmusa, működése A CRISPR rendszer, a CAS génekkel együttműködve fontos szerepet kap a baktériumok, ősbaktériumok (archeák) védekezésében az őket megtámadó vírusokkal, plazmidokkal, idegen nukleinsavakkal szemben Ezen idegen anyagok a baktériumok transzformációját, konjugációját okozhatják, a CRISPR-rendszer azonban hatékonyan képes megelőzni ezeket a káros folyamatokat. Ennek okán az adaptív immunitás kiemelkedő részét képezik. (Barrangou és mtsai, 2007) Napjaink kutatásai azt igazolták, miszerint az ősbaktériumok megközelítőleg 84%-ának, és a baktériumok 45%-ának genomjában megtalálható a CRISPR lókusz. (Grissa és mtsai, 2007)