Crispr, yani düzenli aralıklarla bölünmüş kısa palindromik tekrar kümeleri ve CRISPR-associated (Cas) sistemini en basit şekilde açıklarsak;
Bakteriler işgalci virüslerden ya da plazmidlerden gelen DNA parçalarını yakalar ve bunları Crispr dizileri olarak bilinen DNA parçaları oluşturmak için kullanırlar. Crispr dizileri, bakterilerin virüsleri hatırlamalarını sağlar. Virüsler tekrar saldırırsa bakteriler virüslerin DNA sını hedeflemek için Crispr dizilerinden RNA parçaları üretir.
Günümüzde araştırmacılar bu sistemden faydalanarak laboratuvar ortamında bir genomdaki DNA nın belli hedef dizisine bağlanan klavuz RNA parçası oluşturur. Bu RNA parçası Cas 9 ( CRISPR ilişkili nükleaz 9) a bağlanır ve DNA kesilir. Daha sonra araştırmacı istediği genetik parçayı DNA tamir mekanizması ile buraya ekler. Şimdi gelin bu sisteme biraz daha ayrıntılı bakalım…
Crispr/Cas sistemi 2002’ye kadar keşfedilmemişti çünkü genomik çalışmak için kaynaklar hem azdı hem de pahalıydı. Genetik çalışmalarının yaygınlaşması ve Yeni Nesil Sekanslamanın gelişmesiyle Crispr/Cas sistemi de pek çok farklı organizmada daha detaylı bir şekilde çeşitli bilimaamları tarafından aydınlatılmıştır. Buna rağmen mekanizmaya dair hala tamamen aydınlatılmamış kısımlar mevcuttur.
Crispr lokusu pek çok organizmada bazı ortak özellikleri taşımaktadır: Örneğin; 1) çok benzer ya da az benzeyen palindromik sekanslardan oluşan tekrar dizileri 2)tekrar etmeyen benzer boyutta aralık (spacer) sekansları 3)Tekrarlara bitişik olarak bulunan lider sekansı 4)tekrar arrayleri ve lider sekansı içinde fonksiyonel bir açık okuma çerçevesinin olmayışı 5)Cas genleri ile direk tekrarların genetik birliği.
Crispr array sayıları farklı organizmalarda değiştiği gibi aynı türün farklı strainleri arasında bile değişiklik gösterir. Örneğin; arkealarda yaklaşık beş
Crispr array i varken, bakterilerde genom başına üç Crispr arrayi vardır.
Kaynaklar:
- https://ghr.nlm.nih.gov/primer/genomicresearch/genomeediting
- Ed. Igor Kovalchuk and Olga Kovalchuk Genome Stability From Virus to Human Application. Chapter 6. 2016
