CRISPR sistemi bakterilerin savunma sisteminden uyarlanan bir genom düzenleme teknolojidir. Bu sistemin doğal halinde bakteriyi istila eden yabancı DNA’nın parçalanması işlemi sırasında, trans-aktive edici crRNA (tracrRNA) adı verilen ilave bir küçük kodlayıcı olmayan RNA, crRNA’daki tekrar dizisiyle hibrid bir RNA yapısı oluşturmak için eşleşir (Şekil 1).

Şekil 1. Doğada bulunan CRISPR sistemi (a) ve genom mühendisliği için geliştirilen CRISPR sistemi (b)

Bu çift RNA yapısı (tracrRNA+crRNA) kılavuzluk yaparak, Cas9‘u 20-nükleotid (nt) uzunluğunda tamamlayıcı bir hedef sekansa ve hedef sekansa bitişik PAM dizini içeren hedef DNA’yı parçalamaya yönlendirir. Tip II sistemlerde crRNA olgunlaşması için tracrRNA gereklidir.

Yapılan genom mühendisliği çalışmalarıyla crRNA ve tracrRNA tek bir RNA transkriptinde birleştirilerek kimerik bir gRNA oluşturulmuştur (Şekil 2). Böylece sistem basitleştirilmiştir ve Cas9 aracılı sekansa spesifik DNA kesim özelliği de korunmuştur.

Şekil 2. crRNA:tracrRNA yapısı ile genom mühendisliği sonucu oluşturulan gRNA (bazı kaynakalrda single guide-sgRNA olarakra görebilirsiniz) yapısı.

Kimerik gRNA CRISPR sistemini araştırmacılar için daha basit ve kullanılabilir hale getirmiştir.

Kaynakça:

• Sander, J., Joung, J. CRISPR-Cas systems for editing, regulating and targeting genomes. Nat Biotechnol 32, 347–355 (2014). https://doi.org/10.1038/nbt.2842