تناوب هایِ کوتاهِ پالیندرومِ فاصله دارِ منظمِ خوشه ای[ ۱] ( به انگلیسی: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats ) یا به اختصار کریسپر ( به انگلیسی: CRISPR ) بخشی از دی ان ایِ پروکاریوت هستند که حاوی تناوب های کوتاهِ توالی های بنیادین هستند.
کریسپر نوعی سیستم ایمنی تطابق پذیر در باکتری ها است که آن ها را قادر به کشف دی ان ای ویروس و بعد نابودیشان می کند. بخشی از سیستم کریسپر، پروتئینی به نام کَس۹ ( Cas9 ) است، که قابلیت جستجو، برش زدن و سرانجام استحالهٔ دی ان ای ویروس را به روشی خاص دارد. فناوری کریسپر به دانشمندان اجازه می دهد، تغییراتی در دی ان ای سلول ها ایجاد کنند. [ ۲]
اولین بار سیستم کریسپر در Escherichia coli به عنوان یک توالی تکراری ۲۹ نوکلئوتیدی با فاصله ۳۲ نوکلئوتیدی توسط یوشیزومی ایشی نو ژاپنی در سال ۱۹۸۷ مطرح شد که باکتری ها و آرکی باکتری ها را از حمله باکتریوفاژها و پلاسمیدها محافظت می کند. این سیستم های دفاعی به یک RNA کوچک شناساگر توالی خاص تکیه می کنند و اسیدهای نوکلئیک خارجی را خاموش می کنند. [ ۳] Francisco Mojica و همکارانش در سال ۱۹۹۳ تکرارهای مشابهی را در چندین گونه میکروبی دیگر یافتند. [ ۴]
طبقه بندrova و همکاران ۵ نوع سیستم کریسپر را تعریف می کند که دارای ۱۶ زیر نوع بر اساس ویژگی های مشترک و شباهت تکاملی است. اینها به دو دسته بزرگ تقسیم می شوند. کلاس ها بر اساس ساختار پیچیده ای است که DNA ژنوم را تجزیه می کند. نوع II CRISPR/Cas اولین سیستم برای مهندسی ژنوم، با نوع V در ۲۰۱۵ بود. [ ۵]
در گام بعدی از روی ژن های کمپلکس cas هم پروتئین Cas9 ساخته می شود. سپس کمپلکس Cas9 - crRNA - tracrRNA تشکیل می شود؛ که این کمپلکس لازم و ضروری برای هدف قرار دادن یا تخریب DNAخارجی می باشد.
بعد از حمله به سلول توسط عناصر ژنتیکی خارجی مانند باکتریوفاژها یا پلاسمیدها ( مرحله ۱: تزریق فاژ ) ، آنزیم های ویژه مرتبط CRISPR به نام Cas ( CRISPR - associated protein ) توالی های spacer را از توالی های protospacer جدا کرده و آن ها را به درون لوکوس های کریسپر موجود در ژنوم پروکاریوت ها وارد و متصل می کنند. ( مرحله ۲: استفاده از spacer ) . این spacerها بین تکرارهای مستقیم تقسیم شده اند که اجازه می دهند سیستم CRISPR، به طور ایمن و دقیق و نه به طور غیر ایمن شناسایی شود. آرایهٔ CRISPR یک رونوشت RNA غیر کدونی است که از نظر آنزیمی از طریق مسیرهای متمایز که برای هر نوع سیستم CRISPR منحصر به فرد است، بالغ می شود. ( مرحله ۳: بیوژنز و پرادازش CrRNA ) در CRISPR نوع I و III، رونوشت pre - CrRNA توسط ریبونوکلئازهای مرتبط با CRISPR، شکسته می شوند و این کار موجب آزاد شدن چندین CrRNAs کوچک می شود. به طور متوسط CrRNA نوع III بیشتر در انتهای ´۳ توسط RNaseهایی که هنوز مشخص نشده اند برای تولید رونوشت کاملاً بالغ پردازش می شوند. CRISPR نوعII، یک RNA کریسپر فعال کننده ترانس است ( tracrRNA ) که با تکرارهای مستقیم هیبرید می شود و یک RNA دوپلکس را تشکیل می دهد و توسط RNase III درونی و نوکلئازهای ناشناخته دیگر شکسته و پردازش می شود. CrRNAهای بالغ شده نوع I و III سیستم CRISPR، سپس درون افکتورهای کمپلکس های پروتئینی برای تشخیص و تخریب توالی هدف لود می شوند. در سیستم های نوع II، کمپلکس هیبرید CrRNA - tracrRNA به Cas9 متصل شده و در واقع هیبرید شدن این دو باعث فعال شدن Cas9 می شود. هر دو نوع I و III سیستم CRISPR از چند پروتئین مداخله گر تنظیم کننده برای تسهیل شناسایی توالی هدف استفاده می کنند. در CRISPR نوعI، کمپلکس Cascade با یک مولکول CrRNA لود می شود که یک مجموعه نظارتی بی نظیری است که DNA هدف را شناسایی می کند. سپس نوکلئازCas3، لوپ R Cascade را به کار گرفته و به آن متصل می شود و واسطه تخریب توالی هدف می شود. در CRISPR نوع III, CrRNAها یا به کمپلکس های Csm یا به کمپلکس های Cmr به ترتیب متصل شده و به ترتیب سوبستراهای DNA و RNA را می شکنند. درمقابل، سیستم نوع II فقط نیاز به Cas9 برای تخریب DNA جفت شده با RNA راهنما دوپلکس خود دارد که این RNA راهنما حاوی ترکیبی از CrRNA - tracrRNA است. [ ۶]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفکریسپر نوعی سیستم ایمنی تطابق پذیر در باکتری ها است که آن ها را قادر به کشف دی ان ای ویروس و بعد نابودیشان می کند. بخشی از سیستم کریسپر، پروتئینی به نام کَس۹ ( Cas9 ) است، که قابلیت جستجو، برش زدن و سرانجام استحالهٔ دی ان ای ویروس را به روشی خاص دارد. فناوری کریسپر به دانشمندان اجازه می دهد، تغییراتی در دی ان ای سلول ها ایجاد کنند. [ ۲]
اولین بار سیستم کریسپر در Escherichia coli به عنوان یک توالی تکراری ۲۹ نوکلئوتیدی با فاصله ۳۲ نوکلئوتیدی توسط یوشیزومی ایشی نو ژاپنی در سال ۱۹۸۷ مطرح شد که باکتری ها و آرکی باکتری ها را از حمله باکتریوفاژها و پلاسمیدها محافظت می کند. این سیستم های دفاعی به یک RNA کوچک شناساگر توالی خاص تکیه می کنند و اسیدهای نوکلئیک خارجی را خاموش می کنند. [ ۳] Francisco Mojica و همکارانش در سال ۱۹۹۳ تکرارهای مشابهی را در چندین گونه میکروبی دیگر یافتند. [ ۴]
طبقه بندrova و همکاران ۵ نوع سیستم کریسپر را تعریف می کند که دارای ۱۶ زیر نوع بر اساس ویژگی های مشترک و شباهت تکاملی است. اینها به دو دسته بزرگ تقسیم می شوند. کلاس ها بر اساس ساختار پیچیده ای است که DNA ژنوم را تجزیه می کند. نوع II CRISPR/Cas اولین سیستم برای مهندسی ژنوم، با نوع V در ۲۰۱۵ بود. [ ۵]
در گام بعدی از روی ژن های کمپلکس cas هم پروتئین Cas9 ساخته می شود. سپس کمپلکس Cas9 - crRNA - tracrRNA تشکیل می شود؛ که این کمپلکس لازم و ضروری برای هدف قرار دادن یا تخریب DNAخارجی می باشد.
بعد از حمله به سلول توسط عناصر ژنتیکی خارجی مانند باکتریوفاژها یا پلاسمیدها ( مرحله ۱: تزریق فاژ ) ، آنزیم های ویژه مرتبط CRISPR به نام Cas ( CRISPR - associated protein ) توالی های spacer را از توالی های protospacer جدا کرده و آن ها را به درون لوکوس های کریسپر موجود در ژنوم پروکاریوت ها وارد و متصل می کنند. ( مرحله ۲: استفاده از spacer ) . این spacerها بین تکرارهای مستقیم تقسیم شده اند که اجازه می دهند سیستم CRISPR، به طور ایمن و دقیق و نه به طور غیر ایمن شناسایی شود. آرایهٔ CRISPR یک رونوشت RNA غیر کدونی است که از نظر آنزیمی از طریق مسیرهای متمایز که برای هر نوع سیستم CRISPR منحصر به فرد است، بالغ می شود. ( مرحله ۳: بیوژنز و پرادازش CrRNA ) در CRISPR نوع I و III، رونوشت pre - CrRNA توسط ریبونوکلئازهای مرتبط با CRISPR، شکسته می شوند و این کار موجب آزاد شدن چندین CrRNAs کوچک می شود. به طور متوسط CrRNA نوع III بیشتر در انتهای ´۳ توسط RNaseهایی که هنوز مشخص نشده اند برای تولید رونوشت کاملاً بالغ پردازش می شوند. CRISPR نوعII، یک RNA کریسپر فعال کننده ترانس است ( tracrRNA ) که با تکرارهای مستقیم هیبرید می شود و یک RNA دوپلکس را تشکیل می دهد و توسط RNase III درونی و نوکلئازهای ناشناخته دیگر شکسته و پردازش می شود. CrRNAهای بالغ شده نوع I و III سیستم CRISPR، سپس درون افکتورهای کمپلکس های پروتئینی برای تشخیص و تخریب توالی هدف لود می شوند. در سیستم های نوع II، کمپلکس هیبرید CrRNA - tracrRNA به Cas9 متصل شده و در واقع هیبرید شدن این دو باعث فعال شدن Cas9 می شود. هر دو نوع I و III سیستم CRISPR از چند پروتئین مداخله گر تنظیم کننده برای تسهیل شناسایی توالی هدف استفاده می کنند. در CRISPR نوعI، کمپلکس Cascade با یک مولکول CrRNA لود می شود که یک مجموعه نظارتی بی نظیری است که DNA هدف را شناسایی می کند. سپس نوکلئازCas3، لوپ R Cascade را به کار گرفته و به آن متصل می شود و واسطه تخریب توالی هدف می شود. در CRISPR نوع III, CrRNAها یا به کمپلکس های Csm یا به کمپلکس های Cmr به ترتیب متصل شده و به ترتیب سوبستراهای DNA و RNA را می شکنند. درمقابل، سیستم نوع II فقط نیاز به Cas9 برای تخریب DNA جفت شده با RNA راهنما دوپلکس خود دارد که این RNA راهنما حاوی ترکیبی از CrRNA - tracrRNA است. [ ۶]
wiki: کریسپر