1. CISRPR Cas9 là gì?
Hệ thống những đoạn ngắn lặp lại xen kẽ (CRISPR) và CRISPR liên quan (Cas) là sự bổ sung mới nhất cho hộp công cụ chỉnh sửa bộ gen, cung cấp một giải pháp đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả. Xuất phát từ các thành phần của hệ thống miễn dịch vi khuẩn đơn giản, hệ thống CRISPR-Cas9 cho phép phân tách gen mục tiêu và chỉnh sửa gen trong nhiều loại tế bào nhân chuẩn và do tính đặc hiệu của endonuclease trong hệ thống CRISPR-Cas9 được hướng dẫn bởi trình tự RNA đến hầu như bất kỳ locus gen nào bằng cách thiết kế trình tự RNA hướng dẫn và phân phối nó cùng với endonuclease Cas đến tế bào đích của bạn. Hệ thống CRISPR-Cas9 hứa hẹn rất nhiều trong các ứng dụng rộng rãi như kỹ thuật tế bào gốc, liệu pháp gen, mô hình bệnh mô và động vật và các cây chuyển gen kháng bệnh kỹ thuật.
2. CRISPR Cas9 hoạt động như thế nào?
Hệ thống CRISPR-Cas9 bao gồm một đoạn ngắn RNA hướng dẫn không mã hóa (gRNA) có hai thành phần phân tử: RNA CRISPR đặc hiệu đích (crRNA) và crRNA kích hoạt chuyển hóa phụ (tracrRNA). Đơn vị gRNA hướng dẫn protein Cas9 đến một locus gen cụ thể thông qua ghép cặp cơ sở giữa trình tự crRNA và trình tự đích (Hình 1).
Hình 1. CRISPR gRNA và Cas9 Protein.
Ở vi khuẩn, locus CRISPR bao gồm một loạt các đoạn lặp được phân tách bằng các đoạn DNA ngoại sinh (dài ~ 30 bp), được gọi là miếng đệm. Mảng lặp lại được phiên mã là tiền thân dài và được xử lý trong các chuỗi lặp lại để tạo ra các crRNA nhỏ xác định trình tự đích (còn được gọi là protospacers) được cắt bởi protein Cas9, thành phần nuclease của hệ thống CRISPR. Các miếng đệm CRISPR sau đó được sử dụng để nhận biết và làm im lặng các yếu tố di truyền ngoại sinh ở cấp độ DNA. Điều cần thiết cho sự phân tách là một mô-đun chuỗi ba nucleotide (NGG) ở đầu 3’ của khu vực mục tiêu, được gọi là mô-đun liền kề protospacer (PAM). PAM có mặt trong DNA đích, nhưng không phải là đoạn mục tiêu crRNA hướng tới (Hình 2).
Hình 2. Hệ thống CRISPR-Cas9.
Khi liên kết với chuỗi mục tiêu, protein Cas9 tạo ra sự phá vỡ chuỗi kép đặc hiệu. Sau khi phân tách DNA, sự phá vỡ được sửa chữa bằng bộ máy sửa chữa của tế bào thông qua các cơ chế kết nối không tương đồng (NHEJ) hoặc cơ chế sửa chữa theo hướng tương đồng (HDR). Với tính đặc hiệu của mục tiêu được xác định bởi một vùng mã hóa RNA rất ngắn, hệ thống CRISPR-Cas9 đơn giản hóa rất nhiều việc chỉnh sửa bộ gen (Hình 3)
Hình 3. Một đứt gãy hai sợi mục tiêu của CRISPR-Cas9. Sự phân tách xảy ra trên cả hai chuỗi, 3 bp của chuỗi mô-đun liền kề NGG proto-spacer (PAM) nằm trên đầu 3 của chuỗi mục tiêu.
3. Các định dạng của sản phẩm
Hệ thống CRISPR-Cas9 đơn giản hóa rất nhiều việc chỉnh sửa bộ gen và có nhiều hứa hẹn trong các ứng dụng rộng rãi như kỹ thuật tế bào gốc, liệu pháp gen, mô hình bệnh mô và động vật và kỹ thuật chuyển gen kháng bệnh.
Hiện tại chúng tôi là công ty duy nhất cung cấp bộ thuốc thử chỉnh sửa bộ gen hoàn chỉnh. Các giải pháp chỉnh sửa gen này được kết hợp với thuốc thử nuôi cấy tế bào tối ưu, phương pháp phân phối và công cụ phân tích, dựa trên ứng dụng và loại tế bào của bạn.
