1: Introducción

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¿Qué es CRISPR/Cas?

El sistema CRISPR/Cas es el sistema inmune procariota. Cuando un virus u otro atacante extraño intenta infectar una célula procariota e inyectar su propio ADN en el genoma de un procariota, el sistema CRISPR/Cas del procariota es responsable de eliminar el ADN extraño. ¿Cómo hace esto? El sistema CRISPR/Cas tiene dos partes, CRISPR y Cas. La parte CRISPR (una matriz CRISPR), es responsable de “recordar” el ADN extraño, mientras que la parte Cas (proteínas Cas), es la encargada de cortar el ADN extraño recoginado. Una matriz CRIPSR está compuesta por segmentos de ADN espaciador corto, que son el resultado de una exposición previa a ADN extraño. Estos ADN espaciadores se transcriben a ARN, los cuales pueden usarse para hacer coincidir el ADN extraño del que se construyó el ADN espaciador. Estos ARN son luego recogidos por las proteínas Cas. Cuando una proteína Cas recoge un ARN particular, se vuelve sensible a las secuencias de ADN coincidentes. La próxima vez que se inserte el mismo ADN extraño en el procariota, las proteínas Cas sensibles a él coincidirán con el ADN extraño y lo cortarán del genoma, haciendo que se vuelva inactivo.

¿Por qué el CRISPR/Cas es importante para nosotros?

¡Porque la naturaleza nos está dando una manera efectiva de editar un genoma! Para editar con precisión un genoma, es importante poder cortar una secuencia precisamente en la ubicación objetivo. Una vez que se realiza un corte, el mecanismo de reparación puede entrar y hacer una modificación en el sitio objetivo. El sistema CRISPR/Cas es un método natural probado en el tiempo para hacer alteraciones en las secuencias de ADN.

Actualmente, la capacidad de los investigadores para perturbar e interrogar al genoma está rezagada con respecto al nivel actual de técnicas de lectura. CRISPR proporciona una manera efectiva de escribir al genoma que somos capaces de leer, lo que nos permite determinar qué variaciones en el código genético dan lugar a enfermedades de interés.

Cas-9

El sistema CRISPR/Cas-9 es un sistema que ha sido de particular interés. Cas-9 es una endonucleasa que puede desencadenar la reparación génica realizando cortes en sitios diana específicos, guiados por un ARNsg de 20 nucleótidos. Cuando se encuentra un sitio diana que es complementario al ARNsg guía y es seguido por una región PAM de NGG, la proteína Cas-9 cortará el ADN en ese sitio diana. Al programar Cas-9 con ARNsg específico, se puede programar para crear roturas bicatenarias en dianas específicas, mientras que la región PAM juega un papel en la prevención de la focalización de su propio genoma. Se ha demostrado que Cas-9 es mucho más eficiente en la focalización que los métodos más establecidos. Desafortunadamente, un inconveniente de Cas-9 es que podría hacer cortes en sitios fuera de la diana que no son completamente complementarios a la guía de ARN, lo que lo convierte en un desafío para la edición precisa del genoma.