CRISPR-Cas9 Çalışma Mekanizması

CRISPR-Cas9 Çalışma Mekanizması Nasıldır?

CRISPR-Cas9 Çalışma Mekanizması teknolojisi 3 ana unsurdan oluşur; cas9 proteini, sgRNA(single kılavuz RNA),hedef bölge için protospacer bitişik motif (PAM: cas9 için NGG). Yapay sgRNA, protospacer içeren CRISPR RNA(crRNA) ve transaktif edici CRISPR RNA(tracrRNA)’yı eksprese eden DNA sekanslarını bağlar. SgRNA’nın 5’ ucu onun hedef bölge ile eşleşmesi için gereken hedef sekansı içerir, PAM sekansı buna dahil değildir. sgRNA crRNA ve tracrRNA’ yı taklit ederek CRISPR-cas9 sistemi ile yapılmak istenen manipülasyonu kolaylaştırır. Cas9 proteini ve sgRNA, cas9 nükleaz kompleksini oluşturur ve bu kompleks bütün hedef DNA’yı, kolay hedef tanınmasında gerekli olan PAM sekansı için tarar. Hedef bölge belirlendiğinde cas9 gerekli bölgeyi eriterek sgRNA’nın o bölge ile kolaylıkla eşleşmesini sağlar. Daha sonra hedef DNA, PAM sekansının 3 baz yukarısından kesilir. Bu bölgede çift sarmal kırığı oluşturulur. Bu kırıklar NHEJ tarafından mutasyon oluşturmak için tamir edilebilir veya homolog DNA varlığında gen oluşturmak için HDR tarafından tamir edilebilir.

Bitkilerde Kullanım Alanları

Mekanizmasını anlatmış olduğumuz CRISPR-cas9 teknolojisi genel çalışma prensiplerini içermektedir. Bu teknoloji bitkilerde de başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Bitki çalışmalarında bu sistem gen çıkartmada, gen eklemede, virüs enfeksiyon baskılamasında ve genom silinmesinde kullanılmaktadır.

Kaynaklar:

The CRISPR-cas9 system for plant genome editing and beyond CRISPR/cas9 Platforms for Genome Editing in Plants: Developments and Applications
https://www.nature.com/articles/nprot.2013.143

Editör: Elif Berfin KORGAN