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15.12: 크리스퍼(CRISPR)
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Biology

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크리스퍼(CRISPR)
 
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15.12: 크리스퍼(CRISPR)

게놈 편집 기술을 통해 과학자들은 특정 게놈 위치에서 유전 물질의 추가, 제거 또는 재배열을 통해 유기체의 DNA를 수정할 수 있습니다. 기술의 이 모형은 잠재적으로 혈우병 과 겸상적혈구 빈혈과 같은 유전 무질서를 치료하기 위하여 이용될 수 있었습니다. 유전 무질서를 위한 안전하고 효과적인 치료로 이끌어 낼 수 있는 1개의 대중적이고 널리 이용된 DNA 편집 연구 공구는 CRISPR-Cas9 시스템입니다. CRISPR-Cas9는 클러스터드 정규 간격 짧은 Palindromic 반복 및 CRISPR 관련 단백질 9을 의미합니다. 기본 CRISPR-Cas9 시스템은 Cas9 엔도누클러와 Cas9를 표적 DNA로 안내하는 작은 RNA로 구성됩니다.

기원

CRISPR 서열은 박테리아에서 처음 관찰되었고 나중에 고고학에서 확인되었습니다. 연구원은 CRISPR-Cas9 시스템이 침입 바이러스에 대하여 적응적인 면역 방어를 제공한다는 것을 것을을 발견했습니다. 많은 박테리아와 대부분의 고고학은 바이러스 DNA 세그먼트, 또는 CRISPR 배열의 라이브러리를 만들기 위해 바이러스 DNA의 짧은 순서를 캡처합니다. prokaryotes가 바이러스의 동일 바이러스 또는 클래스에 다시 드러나면, CRISPR 배열은 바이러스 침략자를 인식하고 Cas9 또는 유사한 엔노노벨리스로 바이러스 DNA를 파괴하는 데 도움이 되는 작은 RNA 세그먼트를 전사하는 데 사용됩니다.

CRISPR-Cas9 기술 사용

CRISPR-Cas9는 일반적으로 DNA를 제거하고 그 자리에 새로운 DNA 순서를 삽입하기 위하여 실험실에서 이용됩니다. 이를 달성하기 위해, 연구원은 먼저 유전체 DNA에 특정 표적 순서에 결합하는 가이드 순서에게 불린 짧은 순서로, 가이드 RNA에게 불린 RNA의 작은 단편을 만들어야 합니다. 가이드 RNA는 또한 Cas9 (또는 Cpf1 같이 그밖 엔도노프리스)와 연관될 수 있습니다. 가이드 RNA와 Cas9 단백질은 가이드 RNA가 표적 DNA 서열을 식별하고 Cas9이 이를 갈라놓는 관심 있는 세포로 투여된다.

세포의 기계는 무작위 뉴클레오티드를 삽입하거나 삭제하여 깨진 가닥을 복구하여 대상 유전자를 비활성 상태로 렌더링합니다. 대안적으로, 맞춤형 DNA 서열은 수리비 기계에 대한 템플릿역할을 하고 절제된 서열을 대체하는 가이드 RNA 및 Cas9와 함께 세포내로 도입될 수 있다. 이것은 연구원이 그 효력을 연구하거나 질병을 치료하는 희망에 있는 일반적인 사본으로 돌연변이된 유전자를 대체하는 유전자를 "노크"하는 것을 위한 매우 효과적인 쪽입니다.

인간의 윤리적 및 타당성 고려 사항

CRISPR-Cas9 시스템의 중요한 유전자 변형 기능의 결과로, 그것의 사용에 큰 논쟁이 있었다, 특히 배아 편집에 관해서. 중국 과학자는 최근에 HIV 감염에 관련되되진 유전자를 비활성화하기 위하여 CRISPR 기술을 사용하여 게놈 편집한 아기를 창조했다고 주장했습니다. 이것은 절차의 윤리적 및 안전 고려 사항에 관하여 염려하는 과학자에게서 세계적인 외침으로 이끌어 냈습니다. 많은 사람들이 조기 이동을 호출하고, 다른 사람은 오프 타겟 게놈 효과에 대한 우려를 표명했다. CRISPR-Cas9 시스템에 대한 가능한 생명 공학 응용 프로그램의 수는 많지만 사용으로 인해 발생할 수 있는 미래의 과제를 고려하는 것이 중요합니다.


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