CRISPRcomponenten

CRISPRcomponenten verwijzen naar de kernonderdelen die vereist zijn voor CRISPR-Cas-genbewerking. De belangrijkste componenten zijn een Cas-nuclease, een gids-RNA (gRNA) en een DNA-doelvolgorde die wordt aangestuurd door een PAM (protospacer adjacent motif). De gRNA dirigeert de nuclease naar het doel door baseparing met het DNA; in de meeste systemen is de gRNA een enkelvoudige gids (sgRNA) die de functies van crRNA en tracrRNA samenbrengt, hoewel sommige toepassingen aparte crRNA en tracrRNA gebruiken.

Cas-nucleases zoals Cas9 of Cas12a brengen een dubbele breuk in het DNA teweeg. Het genoom herstelt de breuk via non-homologous end joining (NHEJ) of homology-directed repair (HDR), wat kan leiden tot gen-disruptie of precieze wijzigingen als een donor-template aanwezig is. Verschillende nuclease herkennen verschillende PAM-sequenties, waardoor het bereik van bruikbare doelwitten toeneemt. Naast DNA-targeting bestaan ook RNA-targeting enzymen zoals Cas13, die RNA-transcripten kunnen uitschakelen.

CRISPRcomponenten kunnen ook aanvullende elementen bevatten die nodig zijn voor levering en expressie, zoals promotoren, nucleaire lokalisatiesignalen en stabilisatiemethoden. Gebruikelijke leveringsformaten zijn plasmide-DNA die Cas en gRNA codeert, synthetisch mRNA en gRNA, of vooraf samengestelde Cas–gRNA ribonucleoproteïnen (RNP's). Voor precieze bewerkingen wordt vaak een donor-DNA-template meegeleverd.

Toepassingen omvatten fundamenteel onderzoek, functionele genomica en therapeutische ontwikkelingen. Veiligheidszorgen omvatten mogelijke off-target-effecten, immunogeniciteit van Cas-eiwitten en ethische of juridische kwesties. Verder onderzoek streeft naar hogere specificiteit, bredere PAM-compatibiliteit en betere in vivo levering.