크리스퍼

CRISPR
이 기사는 원핵 항바이러스 시스템에 관한 것입니다.유전자 편집에 사용하려면 CRISPR 유전자 편집을 참조하십시오.
캐스케이드(항바이러스 방어용 CRISPR 관련 복합체)
CRISPR RNA(녹색) 및 파지 DNA(적색)[1]에 결합된 CRISPR 캐스케이드 단백질(시안)
식별자
유기체대장균
기호.크리스퍼
엔트레즈947229
PDB4QYZ
RefSeq(보호)NP_417241.1
유니프로트P38036
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시리즈의 일부(on)
크리스퍼
유전체 편집: CRISPR-Cas

변형:

안티 크리스퍼 - 치마 - 크리스피
크리스퍼-카스10 - 크리스퍼-카스13 - 크리스퍼-베스트
CRISPR-디스플레이 - CRISPR-골드 - CRISPRa - CRISPRi
Easi-CRISPR - FACE
효소
Cas9 - FokI - EcoRI - PstI - SmaI
HaeIII - Cas12a (Cpf1) - xCas9
적용들
카메라 - ICE - 제네티카 디리기다
기타 게놈 편집 방법:
프라임 편집 - 친 AG - Rescue - TALEN - ZFN - Leaper
시리즈의 일부(on)
유전공학
PiggyBac 트랜스포슨 시스템 다이어그램
유전자변형생물체
연혁과 규정
과정
적용들
논쟁거리

CRISPR(/ ˈkr ɪsp ər/)는 박테리아와 고균과 같은 원핵 생물의 게놈에서 발견되는 DNA 서열의 계열입니다.이 서열은 이전에 원핵 생물을 감염시켰던 박테리오파지의 DNA 조각으로부터 유래되었습니다.그들은 이후의 감염 동안 유사한 박테리오파지의 DNA를 감지하고 파괴하는 데 사용됩니다.따라서 이러한 서열은 원핵 생물의 항바이러스(즉, 항파지) 방어 시스템에서 핵심적인 역할을 하며 후천 면역의 형태를 제공합니다.[2][3][4][5]크리스퍼는 서열화된 박테리아 유전체의 약 50%와 서열화된 고균의 거의 90%에서 발견됩니다.[6]

CRISPR 원핵생물 항바이러스 방어 메커니즘 다이어그램[7]

Cas9 (또는 "CRISPR-관련 단백질 9")는 CRISPR 서열을 인식하고 CRISPR 서열에 상보적인 특정 DNA 가닥을 열기 위한 지침으로 사용하는 효소입니다.Cas9 효소는 CRISPR 서열과 함께 생물체 내의 유전자를 편집하는데 사용될 수 있는 CRISPR-Cas9로 알려진 기술의 기초를 형성합니다.[8][9]이 편집 과정은 기초 생물학 연구, 생명공학 제품 개발, 질병 치료 등 매우 다양한 응용 분야가 있습니다.[10][11]CRISPR-Cas9 유전체 편집 기술의 개발은 2020년 노벨 화학상에서 엠마누엘 샤펜티어와 제니퍼 다우드나에게 수여되었습니다.[12][13]

역사

반복순서

군집된 DNA 반복의 발견은 세계의 세 지역에서 독립적으로 이루어졌습니다.나중에 CRISPR라고 불리는 것에 대한 최초의 설명은 1987년 오사카 대학 연구원인 요시즈미 이시노와 그의 동료들로부터 나온 것입니다.그들은 실수로 그들의 목표물이었던 대장균의[14][15] 게놈으로부터 "iap" 유전자 (알칼리성 인산가수분해효소의 이소자임 전환)와 함께 CRISPR 서열의 일부를 복제했습니다.반복되는 구조가 특이했습니다.반복되는 시퀀스는 일반적으로 서로 다른 시퀀스를 교차시키지 않고 연속적으로 배열됩니다.[15][11]이들은 중단된 군집 반복실험의 기능을 알지 못했습니다.

1993년, 네덜란드의 결핵균 연구자들은 그 박테리아에 있는 중단된 직접 반복 (DR)의 클러스터에 대한 두 개의 기사를 발표했습니다.그들은 M. Tuberculosis의[16] 여러 변종들 사이에서 직접적인 반복에 개입한 서열의 다양성을 인식하고 이 성질을 이용하여 오늘날에도 여전히 사용되고 있는 다형화라고 이름 지어진 타이핑 방법을 설계했습니다.[17][18]

스페인 알리칸테 대학의 프란시스코 모히카는 헤일로페락스와 헤일로아큘라 종의 고고 생물체에서 관찰되는 반복과 그 기능을 연구했습니다.Mojica의 감독관은 당시 동일한 반복 배열을 가진 플라스미드와 염색체가 Haloferax volanii에서 공존할 수 없기 때문에 군집 반복이 세포 분열 동안 복제된 DNA를 딸 세포로 올바르게 분리하는 역할을 했다고 추측했습니다.중단된 반복에 대한 전사도 처음으로 주목했습니다. 이것이 CRISPR의 첫 번째 완전한 특성화였습니다.[18][19]2000년에 모히카는 과학 문헌 조사를 수행했고 그의 학생 중 한 명은 직접 고안한 프로그램으로 출판된 게놈에서 검색을 수행했습니다.그들은 20종의 미생물들이 같은 과에 속한다는 것을 확인했습니다.[20]이 시퀀스들이 상호 간격을 두고 있었기 때문에, 모히카는 처음에 이 시퀀스들을 "짧은 규칙적인 간격의 반복"(SRSR)이라고 불렀습니다.[21]2001년, 추가적인 중단된 반복을 찾고 있던 모히카와 루드 얀센은 과학 문헌에서 순서를 설명하는 데 사용되는 수많은 두문자어에서 비롯된 혼란을 완화하기 위해 CRISPR (Clustered Regulious Interspaced Short Palindromic Repeats)라는 두문자어를 제안했습니다.[19][22]2002년, Tang 등은 Archeoglobus fulgidus의 게놈으로부터 CRISPR 반복 영역이 단위 길이의 작은 RNA로 이어서 처리된 긴 RNA 분자에 전사되고, 그리고 2, 3, 또는 그 이상의 더 긴 형태의 스페이서-반복 단위로 추가된다는 증거를 보여주었습니다.[23][24]

2005년 요구르트 연구원 Rodolphe Barrangou는 반복적인 파지 도전 후 스트렙토코커스 써모필러스가 파지 저항성을 증가시킨다는 것을 발견했고, 이러한 저항성의 향상은 추가적인 CRISPR 스페이서 서열의 통합으로 인한 것입니다.[25]덴마크 식품 회사 다니스코는 그 당시 바랑구가 일하던 회사에서 요구르트 생산에 사용할 파지에 내성이 있는 S. thermophilus 균주를 개발했습니다.다니스코는 나중에 "세계 유제품 문화 시장의 약 50%를 소유"하고 있는 듀폰에 의해 인수되었고 그 기술은 주류가 되었습니다.[26]

크리스퍼 관련 시스템

크리스퍼에 대한 이해에 주요한 추가 사항은 원핵 생물 반복 군집이 크리스퍼 관련 시스템 또는 카스 유전자를 구성하는 일련의 상동 유전자와 함께 동반된다는 얀센의 관찰과 함께 나왔습니다.처음에는 4개의 cas 유전자(cas 1-4)가 인식되었습니다.Cas 단백질은 헬리케이스 및 뉴클레아제 모티프를 나타내어 CRISPR 로키의 동적 구조에서의 역할을 암시했습니다.[27]이 출판물에서는 CRISPR라는 약자가 이 패턴의 보편적인 이름으로 사용되었습니다.하지만 크리스퍼 기능은 수수께끼로 남아 있었습니다.

CRISPR 로커스의 간략도.CRISPR 로커스의 세 가지 주요 구성 요소는 cas 유전자, 리더 서열, 그리고 반복-공간 배열입니다.반복측정은 회색 상자로 표시되고 스페이서는 색상 막대로 표시됩니다.세 구성요소의 배열이 항상 표시된 것은 아닙니다.[28][29]게다가, 유사한 서열을 가진 몇몇 크리스퍼들이 하나의 게놈에 존재할 수 있고, 그 중 오직 하나만이 카스 유전자와 연관되어 있습니다.[30]

2005년에, 세 개의 독립적인 연구 그룹들은 몇몇 크리스퍼 스페이서들이 파지 DNA와 플라스미드와 같은 염색체 외 DNA로부터 파생되었다는 것을 보여주었습니다.[31][32][33]사실상, 그 우주공간들은 이전에 세포를 공격하려고 했던 바이러스들로부터 모아진 DNA의 조각들입니다.스페이서의 근원은 크리스퍼-카스 시스템이 박테리아의 적응 면역에 역할을 할 수 있다는 신호였습니다.[28][34]이 아이디어를 제안한 세 연구 모두 처음에는 세간의 이목을 끄는 학술지들에 의해 거절당했지만, 결국 다른 학술지들에 등장했습니다.[35]

모히카와 알리칸테 대학의 공동 연구자들이 미생물 면역에서 CRISPR-Cas의 역할을 제안한 첫 번째[32] 출판물은 진핵 세포가 사용하는 RNA 간섭 시스템과 유사할 수 있는 메커니즘에서 표적 인식에 대한 공간의 RNA 전사체 역할을 예측했습니다.쿠닌과 동료들은 단백질의 예측된 기능에 따라 다양한 CRISPR-Cas 아형에 대한 작용 메커니즘을 제안함으로써 이러한 RNA 간섭 가설을 확장시켰습니다.[36]

여러 그룹에 의한 실험적 연구는 크리스퍼-카스 면역의 기본적인 메커니즘을 밝혀냈습니다.2007년, 크리스퍼가 적응 면역 체계라는 첫 번째 실험적 증거가 발표되었습니다.[11][4]Streptocococcus thermophilus의 CRISPR 영역은 감염성 박테리오파지의 DNA로부터 스페이서를 획득했습니다.연구원들은 실험된 논문에서 발견된 순서와 일치하는 순서를 가진 스페이서를 추가하고 삭제함으로써 다른 종류의 논문에 대한 S. thermophilus의 내성을 조작했습니다.[37][38]2008년, Brouns와 Van der Oost는 대장균에서 CRISPR RNA 전구체를 단백질 복합체에 결합된 상태로 유지된 CRISPR RNA(crRNA)라고 불리는 성숙한 스페이서-함유 RNA 분자로 절단하는 Cas 단백질 복합체(캐스케이드라고 함)를 확인했습니다.[39]게다가, DNA 바이러스에 의한 감염에 대한 면역력을 박테리아 숙주에게 제공하기 위해 캐스케이드, crRNA 및 헬리케이스/뉴클레아제(Cas3)가 필요하다는 것이 밝혀졌습니다.항바이러스 CRISPR를 설계함으로써, 그들은 crRNA의 두 방향(sense/antisense)이 면역을 제공한다는 것을 증명했고, 이는 crRNA 가이드가 dsDNA를 목표로 하고 있음을 나타냅니다.그 해 Marraffini와 Sontheimer는 S. epideridis의 CRISPR 서열이 접합을 막기 위해 RNA가 아닌 DNA를 표적으로 삼았다는 것을 확인했습니다.이 발견은 나중에 외부 RNA를 표적으로 하는 CRISPR-Cas 시스템이 Pyrococcus furiosus에서 발견되었지만, CRISPR-Cas 면역의 RNA 간섭 유사 메커니즘과 상충되었습니다.[11][37]2010년의 연구는 CRISPR-Cas가 S. thermophilus의 파지 가닥과 플라스미드 DNA를 모두 절단한다는 것을 보여주었습니다.[40]

카스9

주요 기사 : Cas9

Streptocococcus pyogenes의 더 간단한 CRISPR 시스템은 Cas9 단백질에 의존합니다.Cas9 엔도뉴클레아제는 crRNA와 트랜스-활성화 CRISPR RNA (tracrRNA)의 두 개의 작은 분자를 포함하는 4성분 시스템입니다.[41][42]2012년 제니퍼 다우드나(Jennifer Doudna)와 엠마누엘 샤펜티어(Emmanuelle Charpentier)는 두 RNA 분자를 "단일 가이드 RNA"에 융합하여 Cas9 엔도뉴클레아제를 보다 관리하기 쉬운 2성분 시스템으로 재설계했습니다. 이는 Cas9과 결합하면 가이드 RNA에 의해 특정된 DNA 타겟을 찾고 절단할 수 있습니다.[43]이 공로는 2020년 노벨 화학상을 수상할 정도로 큰 의미를 지녔다.가이드 RNA의 뉴클레오티드 배열을 조작함으로써, 인공 Cas9 시스템은 분리를 위해 어떤 DNA 배열도 표적으로 삼도록 프로그램 될 수 있습니다.[43]Virginijus Schikshnys와 Gasiunnas, Barrangou 및 Horvath로 구성된 또 다른 협력자 그룹은 S. thermophilus CRISPR 시스템의 Cas9도 crRNA의 순서를 변경함으로써 선택한 장소를 목표로 다시 프로그래밍할 수 있음을 보여주었습니다.이러한 발전은 수정된 CRISPR-Cas9 시스템으로 게놈을 편집하려는 노력을 부채질했습니다.[18]

펑장(Feng Zhang)과 조지 처치(George Church)가 이끄는 그룹은 처음으로 크리스퍼-카스9(CRISPR-Cas9)를 사용하여 인간 세포 배양물의 유전체 편집에 대한 설명을 동시에 발표했습니다.[11][44][45]그것은 이후 베이커의 효모(Saccharomyces cerevisiae),[46][47][48] 기회주의 병원균 칸디다 알비칸스(Candida albicans),[49][50] 제브라피쉬(Danio rerio),[51] 초파리(Drosophila melanogaster),[52][53] 개미(Harpegnathos saltator[54] and Ooceraea biroi[55]), 모기(Aedes aegypti[56]), 선충류(Caenorhabditis elegans),[57] 식물,[58] 쥐(Mus Mus) 등 다양한 생물에 사용되고 있습니다.culus domesticus),[59][60] 원숭이와[61] 인간 배아.[62]

CRISPR는 특정 유전자를 표적화하고 활성화하거나 침묵시킬 수 있는 프로그래밍 가능한 전사 인자를 만들기 위해 수정되었습니다.[63]

줌인에서 PAM 서열에 대한 DNA 절단 위치가 표시된 CRISPR 핵효소 Cas12a 및 Cas9의 다이어그램

CRISPR-Cas9 시스템은 중국 과학자 P. Liang과 Y. Xu에 의해 2015년 논문에서 처음 기술된 인간 삼중핵 접합체에서 효과적인 유전자 편집을 하는 것을 보여주었습니다.그 시스템은 54개의 배아 중 28개의 배아에서 돌연변이 베타 헤모글로빈 (HBB)의 성공적인 분열을 만들었습니다.28개의 배아 중 4개의 배아가 과학자들에 의해 주어진 기증자 템플릿을 사용하여 성공적으로 재조합되었습니다.과학자들은 절단된 가닥의 DNA 재조합 동안 상동 내인성 서열 HBD가 외인성 기증자 템플릿과 경쟁한다는 것을 보여주었습니다.인간 배아에서 DNA 복구는 파생된 줄기세포에서보다 훨씬 복잡하고 특이합니다.[64]

카스12a

주요 기사 : Cas12a

2015년에, 뉴클레아제 Cas12a (이전 명칭: Cpf1[65])은 박테리아 Francisella novicida의 CRISPR-Cpf1 시스템에서 특징지어졌습니다.[66][67]2012년에 구축된 TIGRFAM 단백질 계열 정의에서 유래한 원래 이름은 Prevotella 및 Francisella 계통에서 CRISPR-Cas 하위 유형이 널리 보급된 것을 반영합니다.Cas12a는 Cas9과의 몇 가지 주요 차이점을 보였습니다. Cas9이 생성한 '블런트' 컷과는 대조적으로 이중 가닥 DNA에 '시동' 컷을 유발하는 것, 'Trich' PAM(Cas9에 대체 타겟팅 장소 제공)에 의존하는 것, 성공적인 타겟팅을 위해 CRISPR RNA(crRNA)만 필요한 것 등입니다.대조적으로 Cas9는 crRNA와 트랜스액티베이션 crRNA(tracrRNA)를 모두 필요로 합니다.

이러한 차이는 Cas12a에게 Cas9보다 몇 가지 이점을 제공할 수 있습니다.예를 들어, Cas12a의 작은 crRNA는 Cas9의 sgRNA보다 더 많은 수가 하나의 벡터에 패키징될 수 있기 때문에 다중화된 게놈 편집에 이상적입니다.Cas12a에 의해 남겨진 끈적한 5' 오버행은 또한 전통적인 제한효소 클로닝보다 훨씬 더 표적 특이적인 DNA 어셈블리에 사용될 수 있습니다.[68]마지막으로 Cas12a는 PAM 부위의 하류에서 DNA 18-23개의 염기쌍을 절단합니다.이것은 수리 후에 인식 순서에 지장이 없다는 것을 의미하며, 따라서 Cas12a는 DNA 절단의 여러 라운드를 가능하게 합니다.대조적으로, Cas9는 PAM 부위의 상류에서 3개의 염기쌍만 절단하기 때문에, NHEJ 경로는 인식 서열을 파괴하는 인델 돌연변이를 초래하여 추가적인 절단을 방지합니다.이론적으로, DNA 절단의 반복적인 라운드는 원하는 유전자 편집이 일어날 수 있는 증가된 기회를 야기해야 합니다.[69]Cas12a의 특징은 Cas9와 비교하여, Cas12a가 표적을 절단한 후에 표적에 결합된 상태를 유지하고 다른 ssDNA 분자를 비차별적으로 절단한다는 것입니다.[70]이 속성을 "측방 절단" 또는 "횡단 절단" 활동이라고 하며 다양한 진단 기술 개발에 활용하고 있습니다.[71][72]

Cas13

2016년, 박테리아 렙토트리치아 샤히(Leptotrichia shahii)로부터의 뉴클레아제 Cas13a(이전에는 C2c2로 알려져 있음)가 특징지어졌습니다.Cas13은 RNA 유도 RNA 엔도뉴클레아제로, DNA를 절단하지 않고 단일가닥 RNA만 절단하는 것을 의미합니다. Cas13은 crRNA에 의해 ssRNA 표적으로 유도되어 표적을 결합시키고 절단합니다.Cas12a와 유사하게 Cas13은 표적에 결합된 상태로 유지된 다음 다른 ssRNA 분자를 비차별적으로 절단합니다.[73]이러한 부수적인 절단 특성은 다양한 진단 기술 개발에 활용되어 왔습니다.[74][75][76]

2021년, 후이 양 박사는 새로운 미니어처 Cas13 단백질(mCas13) 변형인 Cas13X & Cas13Y를 특징으로 삼았습니다.mCas13의 특성화에서 SARS-CoV-2의 N 유전자 서열의 일부를 대상으로 사용하여 RT-qPCR(1 카피/μL)과 같은 다른 사용 가능한 표준 테스트에 대한 합성 및 임상 샘플 모두에서 SARS-CoV-2 검출을 위한 RT-LAMP와 결합된 mCas13의 민감도와 특이성을 밝혔습니다.[77]

로커스 구조

반복측정 및 간격띄우기

CRISPR 어레이는 AT가 풍부한 리더 시퀀스에 이어 고유한 스페이서로 구분되는 짧은 반복으로 구성됩니다.[78]CRISPR 반복은 일반적으로 28에서 37개의 염기쌍(bp)의 크기를 갖지만 23bp와 55bp만큼 적을 수 있습니다.[79]어떤 것들은 RNA에서 줄기-루프(헤어핀)와 같은 2차적인 구조의 형성을 암시하는 다이아드 대칭을 보여주는 반면, 다른 것들은 구조화되지 않도록 설계되었습니다.다양한 CRISPR 어레이의 스페이서 크기는 일반적으로 32~38bp(범위 21~72bp)입니다.[79]파지 감염에 대한 면역 반응의 일부로 새로운 스페이서가 빠르게 나타날 수 있습니다.[80]CRISPR 배열에는 일반적으로 50개 미만의 반복 간격 시퀀스가 있습니다.[79]

크리스퍼 RNA 구조

  • ;CRISPR-DR2: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF01315.
    크리스퍼-DR2
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF01315.
  • ;CRISPR-DR5: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF011318.
    크리스퍼-DR5
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF011318.
  • ;CRISPR-DR6: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF01319.
    크리스퍼-DR6
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF01319.
  • ;CRISPR-DR8: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF01321.
    크리스퍼-DR8
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF01321.
  • ;CRISPR-DR9: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF01322.
    크리스퍼-DR9
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF01322.
  • ;CRISPR-DR19: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF01332.
    크리스퍼-DR19
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF01332.
  • ;CRISPR-DR41: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF01350.
    크리스퍼-DR41
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF01350.
  • ;CRISPR-DR52: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF01365.
    크리스퍼-DR52
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF01365.
  • ;CRISPR-DR57: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF01370.
    크리스퍼-DR57
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF01370.
  • ;CRISPR-DR65: Secondary structure taken from the Rfam database. Family RF01378.
    크리스퍼-DR65
    Rfam 데이터베이스에서 가져온 2차 구조.패밀리 RF01378.

카스 유전자 및 크리스퍼 아형

캐스 유전자의 작은 군집은 종종 CRISPR 반복 간격 배열 옆에 위치합니다.종합적으로 93개의 cas 유전자들은 암호화된 단백질들의 서열 유사성에 기초하여 35개의 가족으로 그룹화됩니다. 35개의 가족들 중 11개는 cascore를 형성하고, cas1에서 cas9까지의 단백질 가족들을 포함합니다.완전한 CRISPR-Caslocus는 cascore에 속하는 적어도 하나의 유전자를 가지고 있습니다.[81]

CRISPR-Cas 시스템은 두 부류로 나뉩니다.클래스 1 시스템은 외래 핵산을 분해하기 위해 다수의 Cas 단백질의 복합체를 사용합니다.클래스 2 시스템은 동일한 목적으로 하나의 큰 Cas 단백질을 사용합니다.클래스 1은 유형 I, III, IV로 구분되며 클래스 2는 유형 II, V, VI로 구분됩니다.[82]6개의 시스템 유형은 19개의 하위 유형으로 나뉩니다.[83]각각의 유형과 대부분의 아형은 이 범주에서 거의 독점적으로 발견되는 "특징 유전자"로 특징지어집니다.분류는 또한 존재하는 cas 유전자의 보체를 기준으로 합니다.대부분의 CRISPR-Cas 시스템은 Cas1 단백질을 가지고 있습니다.Cas1 단백질의 계통발생은 일반적으로 분류 체계와 일치하지만 모듈 셔플링으로 인해 예외가 존재합니다.[84][81]많은 유기체들이 여러 크리스퍼-Cas 시스템을 포함하고 있는데, 이는 그들이 호환성이 있고 구성 요소를 공유할 수도 있음을 암시합니다.[85][86]CRISPR-Cas 아형의 산발적인 분포는 CRISPR-Cas 시스템이 미생물 진화 동안 수평적 유전자 전달의 대상이 됨을 시사합니다.

주요 유전자와 경미한 유전자 유형에 대한 특징 유전자 및 그들의 추정 기능.
학급 캐스타입 Cas 하위 유형 시그니처 단백질 기능. 언급
1 I — Cas3 단일가닥 DNA 뉴클레아제(HD 도메인) 및 ATP 의존성 헬리케이스 [87][88]
I-A Cas8a, Cas5 Cas8은 PAM 서열을 인식하여 침입 DNA를 표적화하는데 중요한 간섭 모듈의 서브유닛입니다.crRNA의 가공 및 안정성을 위해 Cas5가 필요합니다. [84][89]
I-B Cas8b
I-C Cas8c
I-D Cas10d 핵산 폴리머라제 및 뉴클레오티드 사이클라제의 팜 도메인과 상동성인 도메인을 포함하는, [90][91]
I-E Cse1, Cse2
I-F Csy1, Csy2, Csy3 확정되지않음 [84]
I-G[주1] GSU0054 [92]
III — Cas10 Cas10d와 Cse1의 호몰로그.CRISPR 표적 RNA를 결합하고 간섭 복합체의 안정성을 촉진합니다. [91][93]
III-A CSM2 결정되지 않음 [84]
III-B Cmr5 결정되지 않음 [84]
III-C Cas10 or Csx11 [84][93]
III-D Csx10 [84]
III-E [92]
III-F [92]
IV — Csf1 [92]
IV-A [92]
IV-B [92]
IV-C [92]
2 Ⅱ — 카스9 핵산 분해 효소 RuvC와 HNH는 함께 DSB를 생성하고, 별도로 단일 가닥 절단을 생성할 수 있습니다.적응 중에 기능성 스페이서를 확보합니다. [94][95]
Ⅱ-A Csn2 고리 모양의 DNA 결합 단백질.Type II CRISPR 시스템의 프라이밍 적응에 관여합니다. [96]
II-B Cas4 cas1 및 cas2와 함께 작동하여 스페이서 서열을 생성하는 엔도뉴클레아제 [97]
II-C Csn2 또는 Cas4가 없는 것을 특징으로 합니다. [98]
V — Cas12 Nuclease RuvC.HNH가 부족합니다. [82][99]
V-A Cas12a (Cpf1) 다중 유전자 조절을 위한 crRNA 활성 자동 처리 [92][100]
V-B Cas12b (C2c1) [92]
브이씨 Cas12c(C2c3) [92]
브이디 Cas12d (CasY) [92]
V-E Cas12e (CasX) [92]
브이에프 Cas12f (Cas14,C2c10) [92]
V-G Cas12g [92]
V-H Cas12h [92]
브이아이 카스12i [92]
브이케이[주2] Cas12k (C2c5) [92]
V-U C2c4, C2c8, C2c9 [92]
VI — Cas13 RNA유도 RNase [82][101]
VI-A Cas13a(C2c2) [92]
VI-B Cas13b [92]
VI-C Cas13c [92]
VI-D Cas13d [92]
VI-X Cas13x.1 RNA 의존적 RNA 중합효소, 예방적 RNA-바이러스 억제 [102]
VI-Y [102]

매커니즘

적응면역의 세 가지 주요 유형에 대한 CRISPR 면역의 단계.
(1) 획득은 Cas1과 Cas2에 의한 침입 DNA의 인식과 원형 공간의 절단으로 시작됩니다.
(2) 프로토스페이서는 리더 시퀀스에 인접한 직접 반복에 연결됩니다.
(3) 단일 가닥 확장은 CRISPR를 복구하고 직접 반복을 복제합니다.crRNA 처리 및 간섭 단계는 세 가지 주요 CRISPR 시스템에서 각각 다르게 발생합니다.
(4) 주요 크리스퍼 전사체는 cas 유전자에 의해 절단되어 crRNA를 생성합니다.
(5) 유형 I 시스템에서 Cas6e/Cas6f는 직접 반복에서 헤어핀 루프에 의해 형성된 ssRNA와 dsRNA의 접합부에서 절단합니다.Type II 시스템은 트랜스 활성화(tracr) RNA를 사용하여 dsRNA를 형성하고 Cas9와 RNase에 의해 분해됩니다.III. 타입 III 시스템은 절단을 위한 직접 반복에서 헤어핀 루프가 필요 없는 Cas6 호몰로그를 사용합니다.
(6) 유형 II 및 유형 III 시스템에서 2차 트리밍은 성숙한 crRNA를 생성하기 위해 5' 또는 3' 말단에서 수행됩니다.
(7) 성숙한 crRNA는 Cas 단백질과 결합하여 간섭 복합체를 형성합니다.
(8) 유형 I 및 유형 II 시스템에서 단백질과 PAM 서열 사이의 상호작용은 침입 DNA의 분해를 위해 필요합니다.유형 III 시스템은 성공적인 분해를 위해 PAM을 필요로 하지 않으며 유형 III-A 시스템에서는 유형 III-B 시스템이 목표로 하는 DNA가 아닌 crRNA와 mRNA 간에 염기쌍이 발생합니다.
크리스퍼 유전자 위치는 반복되는 파지 감염으로부터 박테리아를 보호하기 위한 방어 메커니즘을 제공합니다.
CRISPR 유전적 위치 및 pre-crRNA의 성숙도 기록
CRISPR-Cas9 간섭단지의 3차원 구조
분자 도구로서의 CRISPR-Cas9, 표적 이중 가닥 DNA 절단 도입
CRISPR-Cas9에 의해 도입된 이중 가닥 DNA 절단은 내인성 DNA 복구 메커니즘을 이용하여 추가적인 유전자 조작을 가능하게 합니다.

크리스퍼-카스 면역은 박테리아와 고균의 자연적인 과정입니다.[103]크리스퍼-카스는 세포 내로 들어온 외래 핵산을 분해해 박테리오파지 감염, 컨쥬게이션, 자연변태 등을 예방합니다.[37]

스페이서획득

박테리오파지에 의해 미생물이 침입했을 때, 면역 반응의 첫 번째 단계는 파지 DNA를 포획하여 스페이서의 형태로 크리스퍼 로커스에 삽입하는 것입니다.Cas1과 Cas2는 두 종류의 CRISPR-Cas 면역체계에서 발견되며, 이는 스페이서 획득에 관여함을 나타냅니다.돌연변이 연구는 cas1 또는 cas2의 제거가 CRISPR 면역 반응에 영향을 미치지 않고 스페이서 획득을 중단했음을 보여주며 이 가설을 확인했습니다.[104][105][106][107][108]

다수의 Cas1 단백질이 특징화되고 그 구조가 해결되었습니다.[109][110][111]Cas1 단백질은 다양한 아미노산 서열을 가지고 있습니다.그러나, 그들의 결정 구조는 유사하고 모든 정제된 Cas1 단백질은 서열 독립적인 방식으로 DNA에 결합하는 금속 의존적 뉴클레아제/인테그레이스입니다.[85]대표적인 Cas2 단백질이 특징화되었으며 (단일 가닥) ssRNA 또는 (이중 가닥) dsDNA 특이적 엔도리보뉴클레아제 활성을 가지고 있습니다.

대장균 Cas1과 Cas2의 I-E 시스템에서 Cas2 이량체가 두 개의 Cas1 이량체를 연결하는 복합체를 형성합니다.[115]이 복합체에서 Cas2는 비효소적 스캐폴딩 역할을 수행하여 [115]침입 DNA의 이중 가닥 단편을 결합하는 반면 Cas1은 DNA의 단일 가닥 측면을 결합하고 CRISPR 어레이로의 통합을 촉매합니다.[116][117][118]새로운 스페이서는 일반적으로 바이러스 감염의 연대순 기록을 생성하는 리더 순서 옆에 크리스퍼의 시작 부분에 추가됩니다.[119]대장균에서 리더 서열에 결합하는 IHF(Integration host factor)라고 불리는 히스톤과 같은 단백질이 이러한 통합의 정확성에 책임이 있습니다.[120]IHF는 또한 Pectobacterium atrosepticum의 유형 I-F 시스템에서 통합 효율성을 향상시킵니다.[121]그러나 다른 시스템에서는 다른 호스트 인자가 필요할[122] 수 있습니다.

원형 공간 인접 모티프(PAM)

주요 기사 : 프로토스페이서인접 모티프

스페이서 (프로토스페이스라고 불리는)로 추출된 파지 유전자의 영역에 대한 생물 정보 분석은 그것들이 무작위로 선택되지 않고 대신 프로토스페이스 인접 모티프 (PAM)라고 불리는 짧은 (3–5bp) DNA 시퀀스에 인접하여 발견되었음을 밝혔습니다. CRISPR-Cas 시스템의 분석은 PAM이 유형 I과 유형 II에 중요하다는 것을 보여주었습니다.획득 중에는 유형 III 시스템이 적용되지 않습니다.[33][123][124][125][126][127]유형 I 및 유형 II 시스템에서, 원형 스페이서는 PAM 시퀀스에 인접한 위치에서 배출되며, 스페이서의 다른 끝은 자 메커니즘을 사용하여 절단되므로 CRISPR 어레이에서 스페이서 크기의 규칙성을 유지합니다.[128][129]PAM 서열의 보존은 CRISPR-Cas 시스템마다 다르며 Cas1 및 리더 서열과 진화적으로 연결된 것으로 보입니다.[127][130]

CRISPR 배열에 새로운 스페이서가 방향성 방식으로[126][129] 추가되며 [31]리더 시퀀스에 인접하여 우선적으로 발생합니다.[80][123][124][131][132]대장균에서 나온 유형 I-E 시스템을 분석한 결과 리더 시퀀스에 인접한 첫 번째 직접 반복이 복사되고 새로 획득된 스페이서가 첫 번째와 두 번째 직접 반복 사이에 삽입됨을 확인했습니다.[107][128]

유형 I-E 시스템에서 스페이서를 삽입하는 동안 PAM 시퀀스가 중요한 것으로 보입니다.이 염기서열은 원형공간의 첫 번째 nt에 인접한 강하게 보존된 최종 뉴클레오타이드(nt)를 포함합니다.이 nt는 첫 번째 직접 반복에서 최종 베이스가 됩니다.[108][133][134]이는 스페이서 획득 기계가 직접 반복의 두 번째부터 마지막 위치에 그리고 스페이서 삽입 동안 PAM에 단일 가닥 오버행을 생성함을 의미합니다.그러나 다른 생물체의 PAM이 최종 위치에서 동일한 수준의 보존을 보이지 않기 때문에 모든 CRISPR-Cas 시스템이 이 메커니즘을 공유하는 것처럼 보이지는 않습니다.[130]이러한 시스템에서는 획득 중에 직접 반복과 원위치 공간의 맨 끝 부분에 뭉툭한 말단이 생성될 가능성이 높습니다.

삽입 변형

Sulfolobus Solfataricus CRISPR의 분석은 리더 시퀀스에 가장 가까운 삽입과는 대조적으로 CRISPR 배열을 통해 새로운 스페이서를 무작위로 삽입함에 따라 스페이서 삽입의 표준 모델에 대한 추가 복잡성을 드러냈습니다.[129]

여러 크리스퍼에는 동일한 페이지에 대한 많은 스페이서가 포함되어 있습니다.이런 현상을 일으키는 메커니즘은 대장균의 I-E형 시스템에서 발견되었습니다.스페이서가 이미 파지를 대상으로 하는 경우, 심지어 프로토스페이서와 일치하지 않는 경우에도 스페이서 획득에 상당한 향상이 감지되었습니다.이러한 '프라이밍'은 획득과 간섭에 관련된 Cas 단백질이 서로 상호작용하도록 요구합니다.프라이밍 메커니즘으로 인해 새로 획득된 스페이서는 항상 프라이밍 스페이서와 동일한 가닥에서 발견됩니다.[108][133][134]이러한 관찰은 새로운 원형 공간을 찾기 위해 프라이밍을 한 후 획득 기계가 외부 DNA를 따라 미끄러진다는 가설로 이어졌습니다.[134]

생합성

CRISPR-RNA(crRNA)는 나중에 간섭 단계 동안 Casnuclease를 표적으로 유도하는 CRISPR-RNA 서열로부터 생성되어야 합니다.crRNA는 처음에 CRISPR 배열의 많은 부분을 포괄하는 하나의 긴 전사본의 일부로 기록됩니다.[29]이 전사체는 Cas 단백질에 의해 분해되어 crRNA를 형성합니다.CRRNA를 생성하는 메커니즘은 CRISPR-Cas 시스템마다 다릅니다.유형 I-E와 유형 I-F 시스템에서, 단백질 Cas6e와 Cas6f는 각각 crRNA 측면에 있는 동일한 반복의 쌍에 의해 생성된[135][136][137] 줄기-루프를 인식합니다.[138]이러한 Cas 단백질은 짝을 이룬 영역의 가장자리에서 긴 전사체를 절단하여 짝을 이룬 반복 영역의 작은 잔해와 함께 하나의 crRNA를 남깁니다.

Type III 시스템은 Cas6도 사용하지만 반복 작업을 수행하면 줄기 루프가 생성되지 않습니다.대신 Cas6를 감싸는 긴 스크립트를 통해 반복 시퀀스의 바로 상류에서 절단이 가능합니다.[139][140][141]

Type II 시스템은 Cas6 유전자가 부족하고 대신 RNase를 사용합니다.개열용 III.기능성 타입 II 시스템은 트랜스 활성화 crRNA(tracrRNA)로 알려진 반복 서열과 상보적인 여분의 작은 RNA를 인코딩합니다.[41]tracrRNA 및 1차 CRISPR 전사체의 전사는 반복 서열에서 dsRNA의 형성 및 염기쌍화를 초래하며, 이는 이후 RNase에 의해 표적화됩니다.crRNA를 생성하는 III.다른 두 시스템과 달리 crRNA는 전체 스페이서를 포함하지 않으며 대신 한쪽 끝이 잘립니다.[94]

CrRNA는 Cas 단백질과 결합하여 외래 핵산을 인식하는 리보뉴클레오티드 복합체를 형성합니다.crRNA는 코딩 가닥과 비코딩 가닥 사이에 선호도를 보이지 않으며, 이는 RNA 유도 DNA 표적 시스템을 나타냅니다.[5][40][104][108][142][143][144]타입 I-E 복합체(일반적으로 캐스케이드라고 함)는 단일 crRNA에 결합된 5개의 Cas 단백질을 필요로 합니다.[145][146]

방해다

유형 I 시스템에서 간섭 단계 동안, PAM 시퀀스는 crRNA-보완 가닥에서 인식되며 crRNA 어닐링과 함께 필요합니다.유형 I 시스템에서 crRNA와 원형 공간 사이의 정확한 염기쌍은 DNA 분해를 위해 Cas3를 모집하는 캐스케이드의 형상 변화를 나타냅니다.

타입 II 시스템은 간섭 단계를 위해 단일 다기능 단백질인 Cas9에 의존합니다.[94]Cas9는 crRNA와 tracrRNA 모두가 이중 HNH 및 RuvC/RNAaseH 유사 엔도뉴클레아제 도메인을 사용하여 DNA를 기능하고 절단할 것을 요구합니다.유형 II 시스템에서는 PAM과 파지 유전체 사이의 염기쌍이 필요합니다.그러나 PAM은 crRNA와 같은 가닥에서 인식됩니다(타입 I 시스템과 반대 가닥).

타입 I와 같은 타입 III 시스템은 crRNA에 결합하는 6개 또는 7개의 Cas 단백질을 필요로 합니다.[147][148]S. solfataricus와 P. furiosus에서 분석된 유형 III 시스템은 둘 다 파지 DNA 유전체가 아닌 파지의 mRNA를 목표로 하며,[86][148] 이는 이 시스템들이 RNA 기반 파지 유전체를 목표로 할 수 있도록 독특하게 만들 수 있습니다.[85]Type III 시스템은 복합체인 Cas10에서 다른 Cas 단백질을 사용하여 RNA 외에도 DNA를 표적으로 하는 것으로 밝혀졌습니다.[149]DNA 절단은 전사에 의존적인 것으로 나타났습니다.[150]

간섭이 일어나는 동안 자신과 외부 DNA를 구별하는 메커니즘은 crRNA에 내장되어 있으며 따라서 세 가지 시스템 모두에 공통적일 가능성이 있습니다.각 주요 유형의 독특한 성숙 과정을 통해 모든 crRNA는 스페이서 시퀀스를 포함하고 한쪽 또는 양쪽 끝에 반복의 일부를 포함합니다.크리스퍼-Cas 시스템이 스페이서 시퀀스를 넘어 염기쌍이 스스로 신호를 보내 DNA 절단을 방지함에 따라 염색체를 표적화하는 것을 막는 부분 반복 시퀀스입니다.[151]RNA 유도 크리스퍼 효소는 V형 제한효소로 분류됩니다.

진화

CRISPR 연관 단백질 Cas2 (adaptation RNase)
Thermus thermophilus에서 나온 가상 단백질 tt1823의 결정 구조
식별자
기호.크리스퍼_카스2
피팜PF09827
인터프로IPR019199
CDDcd09638
사용 가능한 단백질 구조:
피팜 구조물/ECOD
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum구조 요약
CRISPR 연관 단백질 CasA/Cse1 (Type I effector DNase)
식별자
기호.CRISPR_Cse1
피팜PF09481
인터프로IPR013381
CDDcd09729
사용 가능한 단백질 구조:
피팜 구조물/ECOD
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum구조 요약
CRISPR 연관 단백질 CasC/Cse3/Cas6 (Type I effector RNase)
테르무스 테르모필루스(Thermus thermophilus)의 크리스퍼 관련 단백질의 결정 구조
식별자
기호.CRISPR_associate
피팜PF08798
프팸족CL0362
인터프로IPR010179
CDDcd09727
사용 가능한 단백질 구조:
피팜 구조물/ECOD
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum구조 요약

CRISPR-Cas 시스템의 어댑터 및 이펙터 모듈의 카스 유전자는 두 개의 서로 다른 조상 모듈에서 진화한 것으로 추정됩니다.Cas1 유사 인테그라제 및 적응 모듈의 잠재적인 다른 구성요소들을 암호화하는 casposon이라고 불리는 트랜스포손 유사 요소는 독립적인 선천 면역 시스템으로서 기능할 가능성이 있는 조상 이펙터 모듈 옆에 삽입되었습니다.[152]어댑터 모듈의 고도로 보존된 cas1 및 cas2 유전자는 조상 모듈로부터 진화한 반면, 다양한 클래스 1 이펙터 cas 유전자는 조상 이펙터 모듈로부터 진화했습니다.[153]이러한 다양한 클래스 1 이펙터 모듈 캐스 유전자의 진화는 복제 이벤트와 같은 다양한 메커니즘에 의해 유도되었습니다.[154]한편, 클래스 2 이펙터 모듈의 각 유형은 이동 유전 요소의 후속 독립적인 삽입으로부터 발생했습니다.[155]이러한 이동 유전자 요소는 여러 유전자 이펙터 모듈을 대신하여 이펙터 모듈의 모든 필요한 작업을 수행하는 큰 단백질을 생성하는 단일 유전자 이펙터 모듈을 만들었습니다.[155]CRISPR-Cas 시스템의 스페이서 영역은 외국의 이동 유전 요소로부터 직접 가져온 것이므로 장기적인 진화를 추적하기가 어렵습니다.[156]이러한 스페이서 영역의 비임의 진화는 환경과 그것이 포함하는 특정한 외래 이동 유전 요소에 크게 의존하는 것으로 밝혀졌습니다.[157]

크리스퍼-카스는 특정 파지에 대해 박테리아를 면역시킬 수 있고 따라서 전염을 중단시킬 수 있습니다.이러한 이유로, 쿠닌은 크리스퍼-카스를 라마르크 상속 메커니즘으로 묘사했습니다.[158]그러나, 이것은 비평가에 의해 반론이 제기되었습니다, "우리는 [라마르크]가 과학에 기여한 좋은 점을 기억해야 합니다, 표면적으로만 그의 이론을 닮은 것들을 기억하는 것이 아닙니다.실제로 크리스퍼와 다른 현상들을 라마르크식으로 생각하는 것은 단순하고 우아한 진화의 작동 방식을 모호하게 할 뿐입니다."[159]그러나 더 최근의 연구들이 수행됨에 따라, CRISPR-Cas 시스템의 후천적인 스페이서 영역이 후천적으로 유전적인 돌연변이이기 때문에 실제로 라마르크 진화의 한 형태라는 것이 명백해졌습니다.[160]반면, 시스템을 촉진하는 Cas 유전자 기계의 진화는 고전적인 다윈의 진화를 통해 진화합니다.[160]

공진화

CRISPR 서열 분석을 통해 숙주와 바이러스 유전체의 공진화가 밝혀졌습니다.[161]Cas9 단백질은 병원성 및 상식적인 박테리아에서 고농축됩니다.CRISPR-Cas 매개 유전자 조절은 특히 진핵생물 숙주와의 상호작용 중에 내인성 박테리아 유전자의 조절에 기여할 수 있습니다.예를 들어, Francisella novicida는 독특하고 작은 CRISPR-Cas-연관 RNA (scaRNA)를 사용하여 F. novicida가 숙주 반응을 약화시키고 독성을 촉진하는 데 중요한 박테리아 지단백을 암호화하는 내인성 전사체를 억제합니다.[162]

크리스퍼 진화의 기본 모델은 박테리아 면역 반응을 피하기 위해 파지들이 그들의 게놈을 변형시키도록 구동하는 새로운 통합된 스페이서들이며, 파지와 숙주 집단 모두에서 다양성을 만들어냅니다.파지 감염에 저항하기 위해서는 CRISPR 스페이서의 서열이 표적 파지 유전자의 서열과 완벽하게 일치해야 합니다.파지는 숙주의 주어진 점 돌연변이를 스페이서에 계속 감염시킬 수 있습니다.[151]PAM에서도 유사한 엄격함이 필요하거나 세균 균주가 파지에 민감한 상태로 남아 있습니다.[124][151]

이율

124개의 S. thermophilus 균주에 대한 연구는 모든 스페이서의 26%가 독특하고 다른 CRISPR loci가 상이한 스페이서 획득 속도를 나타냄을 보여주었습니다.[123]어떤 크리스퍼 로키들은 다른 것들보다 더 빠르게 진화하고, 이것은 균주들의 계통발생학적 관계를 결정할 수 있게 했습니다.비교 유전체 분석은 대장균과 장간막이 S. thermophilus보다 훨씬 더 느리게 진화한다는 것을 보여주었습니다.25만 년 전에 분화한 후자의 균주는 여전히 동일한 스페이서 보체를 함유하고 있습니다.[163]

두 개의 산-지뢰-배수 바이오필름에 대한 메타게놈 분석 결과, 분석된 CRISPR 중 하나는 다른 바이오필름에 비해 광범위한 결실 및 스페이서 첨가를 포함하고 있었으며, 이는 한 커뮤니티에서 다른 커뮤니티에 비해 더 높은 파지 활성/확산을 시사했습니다.[80]구강 내에서 시간적 연구에 따르면 7-22%의 공간이 개인 내에서 17개월 동안 공유되는 반면 2% 미만의 공간이 개인 간에 공유되는 것으로 나타났습니다.[132]

동일한 환경에서 CRISPR 시스템에 고유한 PCR 프라이머를 사용하여 단일 균주를 추적했습니다.스페이서 유무에 대한 광범위한 수준의 결과는 유의한 다양성을 나타냈습니다.그러나 이 CRISPR는 17개월 동안 3개의 스페이서를 추가하여 CRISPR 다양성이 큰 환경에서도 일부 지역은 느리게 진화함을 시사합니다.[132]

크리스퍼는 인간 마이크로바이옴 프로젝트를 위해 생산된 메타게놈에서 분석되었습니다.[164]대부분은 신체 부위에 따라 다르지만, 신체 부위 내의 일부는 개인 간에 널리 공유됩니다.이 로키 중 하나는 연쇄상구균 종에서 유래했으며 ≈ 15,000개의 스페이서를 포함하고 있으며 그 중 50%는 독특했습니다.구강을 대상으로 한 연구들과 유사하게, 일부는 시간이 지남에 따라 거의 진화하지 않았습니다.[164]

스페이서 획득률을 직접적으로 살펴보기 위해 S. thermophilus를 사용하여 화학물질에서 CRISPR 진화를 연구하였습니다.S. thermophilus 균주는 한 번의 파지로 도전했을 때 일주일에 최대 3개의 스페이서를 획득했습니다.[165]같은 기간 동안 파지는 집단 내에서 고정된 단일 뉴클레오티드 다형성을 발달시켰는데, 이는 표적화가 이러한 돌연변이가 없는 파지 복제를 막았음을 시사합니다.[165]

또 다른 S. thermophilus 실험에서는 파지가 표적 스페이서를 하나만 가진 숙주에서 감염되고 복제될 수 있음을 보여주었습니다.그러나 또 다른 결과는 민감한 호스트가 높은 파지 계층을 가진 환경에서 존재할 수 있다는 것을 보여주었습니다.[166]화학 물질과 관찰 연구는 크리스퍼와 파지(co)의 진화에 많은 뉘앙스를 제시합니다.

신분증

크리스퍼는 박테리아와 고균[90] 사이에 널리 분포되어 있고 몇 가지 서열 유사성을 보여줍니다.[138]그들의 가장 눈에 띄는 특징은 반복되는 간격과 직접적인 반복입니다.이 특성은 반복의 수가 거짓 양성 일치의 가능성을 감소시키기 때문에 DNA의 긴 서열에서 크리스퍼를 쉽게 식별할 수 있게 합니다.[167]

CRISPR 로씨는 반복적인 특성 때문에 또는 조립 알고리즘을 혼란스럽게 하는 변형률 변화를 통해 일반적으로 조립하지 않기 때문에 메타게놈 데이터에서 CRISPR의 분석은 더욱 어렵습니다.많은 참조 유전체가 사용 가능한 경우 중합 효소 연쇄 반응(PCR)을 사용하여 CRISPR 배열을 증폭하고 스페이서 함량을 분석할 수 있습니다.[123][132][168][169][170][171]그러나 이 접근 방식은 특정 대상 CRISPR와 신뢰성 있는 중합 효소 연쇄 반응(PCR) 프라이머를 설계하기 위해 공공 데이터베이스에서 충분한 표현을 가진 유기체에 대해서만 정보를 산출합니다.퇴화된 반복-특이적 프라이머는 환경 샘플로부터 직접 CRISPR 스페이서를 증폭하는 데 사용될 수 있습니다. 그런 다음 2개 또는 3개의 스페이서를 포함하는 앰플리콘을 계산적으로 조립하여 긴 CRISPR 어레이를 재구성할 수 있습니다.[171]

대안은 샷건 메타게놈 데이터에서 CRISPR 배열을 추출하고 재구성하는 것입니다.이는 특히 2세대 시퀀싱 기술(예: 454, Illumina)의 경우 계산이 더 어렵습니다. 짧은 읽기 길이로 인해 한 번의 읽기에 2~3개 이상의 반복 장치가 나타나지 않기 때문입니다.원시 판독에서 CRISPR 식별은 순수하게 새로운 식별을[172] 사용하거나 콘티그(DNA의 일치된 영역을 함께 나타내는 중첩된 DNA 세그먼트)[164]로부터 부분적으로 조립된 CRISPR 어레이에서 직접 반복 시퀀스를 사용하여 달성되었으며 i에서 직접 반복을 식별하기 위한 후크로서 공개된 유전체로부터의[173] 직접 반복 시퀀스를 사용하여 달성되었습니다.낱낱이 읽습니다.

페이지별 사용

세균이 파지 감염을 방어하는 또 다른 방법은 염색체 섬을 갖는 것입니다.파지 유도 염색체 섬(PICI)이라고 불리는 염색체 섬의 하위 유형은 파지 감염 시 세균 염색체에서 배출되며 파지 복제를 억제할 수 있습니다.[174]PICI는 특정 포도상구균 온대지방에 의해 유도, 적출, 복제되고 최종적으로 작은 캡시드로 포장됩니다.PICI는 파지 재생을 차단하기 위해 여러 가지 메커니즘을 사용합니다.첫 번째 메커니즘에서, PICI-인코딩된 Ppi는 파지 TerS에 특이적으로 결합 또는 상호작용함으로써 파지 성숙을 차별적으로 차단하고, 따라서 파지 DNA 패키징을 담당하는 파지 TerS/TerL 복합체 형성을 차단합니다.두 번째 메커니즘에서 PICI CpmAB는 파지 캡시드 형태유전학 단백질을 방향 전환하여 SaPI 크기의 캡시드 및 파지 DNA의 95%를 이러한 작은 캡시드에서 게놈의 1/3만 포장할 수 있으므로 생존할 수 없는 파지가 됩니다.[175]세 번째 메커니즘은 비리온과 용해 단백질의 생성을 담당하는 LtrC를 표적으로 하는 두 개의 단백질 PtiA와 PtiB를 포함합니다.이 간섭 메커니즘은 조절 단백질인 PtiM에 의해 조절되며, 간섭 매개 단백질 중 하나인 PtiA에 결합하여 필요한 간섭 수준을 달성합니다.[176]

한 연구에 따르면 Vibrio cholerae serogroup O1을 특이적으로 표적으로 하는 lytic ICP1 phage가 V. colera PICI 유사 요소를 표적으로 하는 CRISPR-Cas 시스템을 획득했습니다.그 시스템은 2개의 CRISPR 로키와 9개의 Cas 유전자를 가지고 있습니다.예르시니아 페스티스에서 발견되는 I-F 시스템과 상동인 것으로 보입니다.게다가, 박테리아 CRISPR-Cas 시스템처럼, ICP1 CRISPR-Cas는 새로운 서열을 획득할 수 있고, 이것은 파지와 숙주가 함께 진화할 수 있게 합니다.[177][178]

특정 고고학 바이러스는 한 개 또는 두 개의 스페이서를 포함하는 미니 크리스퍼 어레이를 운반하는 것으로 나타났습니다.바이러스 매개 CRISPR 어레이 내의 스페이서가 다른 바이러스와 플라스미드를 표적으로 하는 것으로 나타나 미니 CRISPR 어레이가 이종 초감염 배제 메커니즘을 나타내며 바이러스 간 충돌에 참여함을 시사합니다.[171]

적용들

크리스퍼 유전자 편집

주요 기사 : CRISPR 유전자 편집

CRISPR 기술은 식품 및 농업 산업에서 프로바이오틱스 배양 기술을 개발하고 감염에 대한 산업 배양(예: 요거트)을 면역화하기 위해 적용되었습니다.수확량, 가뭄에 대한 내성, 영양가를 높이기 위해 농작물에도 사용되고 있습니다.[179][180][181]

2014년 말까지 CRISPR에 대해 언급한 약 1000개의 연구 논문이 발표되었습니다.[182][183]이 기술은 인간의 세포주와 세포의 유전자를 기능적으로 비활성화시키고, 칸디다 알비칸을 연구하고, 바이오 연료를 만드는 데 사용되는 효모를 수정하고, 작물 품종을 유전적으로 수정하는 데 사용되었습니다.[183]Hsu와 그의 동료들은 유전자 서열을 조작하는 능력이 바이오 연료 생산에 긍정적으로 영향을 미칠 수 있는 역공학을 가능하게 한다고 말합니다.[184]크리스퍼는 모기가 말라리아와 같은 질병을 옮길 수 없도록 모기를 바꾸는 데에도 사용될 수 있습니다.[185]최근, Cas12a를 이용한 CRISPR 기반 방법들은 다양한 식물 종들의 성공적인 개량에 사용되고 있습니다.[186]

2019년 7월 크리스퍼는 유전적 장애를 가진 환자를 실험적으로 치료하기 위해 사용되었습니다.그 환자는 낫 세포 질환을 앓고 있는 34세의 여성이었습니다.[187]

2020년 2월, 새로운 항레트로바이러스 치료법인 레이저 아트(LASER ART)와 크리스퍼(CRISPR)를 모두 포함한 편집 후 쥐에서 통합 바이러스 DNA의 60-80%가 제거되고 일부는 바이러스로부터 완전히 자유로워지는 HIV 치료법에 대한 진전이 이루어졌습니다.[188]

2020년 3월, 레베르 선천성 흑색변증을 치료하기 위해 CRISPR로 변형된 바이러스가 환자의 눈에 주입되었습니다.[189]

미래에, 크리스퍼 유전자 편집은 잠재적으로 새로운 종을 창조하거나 밀접하게 관련된 종들로부터 멸종된 종들을 되살리는데 사용될 수 있습니다.[190]

유전자-질병 관계에 대한 주장에 대한 CRISPR 기반의 재평가는 잠재적으로 중요한 이상을 발견하게 했습니다.[191][192]

2021년 7월, hiPSC의 CRISPR 유전자 편집을 통해 DM1과 관련된 MBNL 단백질의 역할을 연구했습니다.[193]

진단 도구로서의 CRISPR

코로나19 바이러스[194] 분자 검출 방법 개략 흐름도

CRISPR 관련 핵산 서열은 표적이 아닌 서열의 높은 배경에서 핵산 서열을 특정적으로 표적화할 수 있는 능력 때문에 분자 검사를 위한 도구로서 유용한 것으로 나타났습니다.[195]2016년, Cas9 뉴클레오타이드는 250 피코그램의 초기 RNA 입력만을 요구하면서 차세대 염기서열 분석 라이브러리에서 원하지 않는 뉴클레오타이드 서열을 고갈시키는 데 사용되었습니다.[196]2017년부터 크리스퍼 관련 핵산 분해 효소는 단일 분자 민감도까지 핵산의 직접 진단 테스트에 사용되었습니다.[74][197]CRISPR 다양성은 Martins et al., 2019의 잔토모나스(xanthomonads)와 같이 박테리아의 계통발생과 다양성을 구분하기 위한 분석 대상으로 사용됩니다.[198]: 552 병원체의 CRISPR의 분자 유형에 의한 식물 병원체의 초기 검출은 Shen et al., 2020에 의해 입증된 바와 같이 농업에서 사용될 수 있습니다.[198]: 553

CRISPR 기반 진단법을 추가적인 효소 처리에 결합함으로써 핵산 이상의 분자의 검출이 가능합니다.결합된 기술의 한 예는 SHEROCK 기반 체외 전사 프로파일링(SPRINT)입니다.SPRINT는 높은 처리량 또는 휴대용 POS(Point of Care) 장치를 사용하여 환자 검체의 대사 물질 또는 환경 검체의 오염 물질 등 다양한 물질을 검출하는 데 사용할 수 있습니다.[76]코로나19의 원인이 되는 바이러스인 SARS-CoV-2의 검출 및 비활성화를 위해 CRISPR-Cas 플랫폼도 탐색되고 있습니다.[201]AIOD-CRISPR와 SARS-CoV-2에 대한 SARS-COV-2 검사라는 두 가지 다른 종합 진단 검사가 확인되었습니다.[202]셜록 테스트는 마이크로리터당 10개의 복사본을 식별할 수 있는 능력을 가진 형광 표지의 언론 기자 RNA를 기반으로 합니다.[203]AIOD-CRISPR은 바이러스 핵산의 강력하고 매우 민감한 시각적 검출을 도와줍니다.[204]

참고 항목

메모들

  1. ^ 서브타입 I-G는 이전에 서브타입 I-U로 알려져 있었습니다.[84]
  2. ^ 서브타입 V-K는 이전에 서브타입 V-U5로 알려져 있었습니다.[92]

참고문헌

  1. ^ PDB: 4QYZ:Mulepati S, Héroux A, Bailey S (2014). "Crystal structure of a CRISPR RNA–guided surveillance complex bound to a ssDNA target". Science. 345 (6203): 1479–1484. Bibcode:2014Sci...345.1479M. doi:10.1126/science.1256996. PMC 4427192. PMID 25123481.
  2. ^ a b Barrangou R (2015). "The roles of CRISPR-Cas systems in adaptive immunity and beyond". Current Opinion in Immunology. 32: 36–41. doi:10.1016/j.coi.2014.12.008. PMID 25574773.
  3. ^ Redman M, King A, Watson C, King D (August 2016). "What is CRISPR/Cas9?". Archives of Disease in Childhood: Education and Practice Edition. 101 (4): 213–215. doi:10.1136/archdischild-2016-310459. PMC 4975809. PMID 27059283.
  4. ^ a b Barrangou R, Fremaux C, Deveau H, Richards M, Boyaval P, Moineau S, et al. (March 2007). "CRISPR provides acquired resistance against viruses in prokaryotes". Science. 315 (5819): 1709–1712. Bibcode:2007Sci...315.1709B. doi:10.1126/science.1138140. hdl:20.500.11794/38902. PMID 17379808. S2CID 3888761. (등록 필요)
  5. ^ a b Marraffini LA, Sontheimer EJ (December 2008). "CRISPR interference limits horizontal gene transfer in staphylococci by targeting DNA". Science. 322 (5909): 1843–1845. Bibcode:2008Sci...322.1843M. doi:10.1126/science.1165771. PMC 2695655. PMID 19095942.
  6. ^ Hille F, Richter H, Wong SP, Bratovič M, Ressel S, Charpentier E (March 2018). "The Biology of CRISPR-Cas: Backward and Forward". Cell. 172 (6): 1239–1259. doi:10.1016/j.cell.2017.11.032. hdl:21.11116/0000-0003-FC0D-4. PMID 29522745. S2CID 3777503.
  7. ^ Horvath P, Barrangou R (January 2010). "CRISPR/Cas, the immune system of bacteria and archaea". Science. 327 (5962): 167–170. Bibcode:2010Sci...327..167H. doi:10.1126/science.1179555. PMID 20056882. S2CID 17960960.
  8. ^ Bak RO, Gomez-Ospina N, Porteus MH (August 2018). "Gene Editing on Center Stage". Trends in Genetics. 34 (8): 600–611. doi:10.1016/j.tig.2018.05.004. PMID 29908711. S2CID 49269023.
  9. ^ Zhang F, Wen Y, Guo X (2014). "CRISPR/Cas9 for genome editing: progress, implications and challenges". Human Molecular Genetics. 23 (R1): R40–6. doi:10.1093/hmg/ddu125. PMID 24651067.
  10. ^ CRISPR-CAS9, TALENS, ZFNS – 유전자 편집의 싸움 https://www.ptglab.com/news/blog/crispr-cas9-talens-and-zfns-the-battle-in-gene-editing/
  11. ^ a b c d e Hsu PD, Lander ES, Zhang F (June 2014). "Development and applications of CRISPR-Cas9 for genome engineering". Cell. 157 (6): 1262–1278. doi:10.1016/j.cell.2014.05.010. PMC 4343198. PMID 24906146.
  12. ^ "Press release: The Nobel Prize in Chemistry 2020". Nobel Foundation. Retrieved 7 October 2020.
  13. ^ Wu KJ, Peltier E (7 October 2020). "Nobel Prize in Chemistry Awarded to 2 Scientists for Work on Genome Editing – Emmanuelle Charpentier and Jennifer A. Doudna developed the Crispr tool, which can alter the DNA of animals, plants and microorganisms with high precision". The New York Times. Retrieved 7 October 2020.
  14. ^ Rawat A, Roy M, Jyoti A, Kaushik S, Verma K, Srivastava VK (August 2021). "Cysteine proteases: Battling pathogenic parasitic protozoans with omnipresent enzymes". Microbiological Research. 249: 126784. doi:10.1016/j.micres.2021.126784. PMID 33989978. S2CID 234597200.
  15. ^ a b Ishino Y, Shinagawa H, Makino K, Amemura M, Nakata A (December 1987). "Nucleotide sequence of the iap gene, responsible for alkaline phosphatase isozyme conversion in Escherichia coli, and identification of the gene product". Journal of Bacteriology. 169 (12): 5429–5433. doi:10.1128/jb.169.12.5429-5433.1987. PMC 213968. PMID 3316184.
  16. ^ van Soolingen D, de Haas PE, Hermans PW, Groenen PM, van Embden JD (August 1993). "Comparison of various repetitive DNA elements as genetic markers for strain differentiation and epidemiology of Mycobacterium tuberculosis". Journal of Clinical Microbiology. 31 (8): 1987–1995. doi:10.1128/JCM.31.8.1987-1995.1993. PMC 265684. PMID 7690367.
  17. ^ Groenen PM, Bunschoten AE, van Soolingen D, van Embden JD (December 1993). "Nature of DNA polymorphism in the direct repeat cluster of Mycobacterium tuberculosis; application for strain differentiation by a novel typing method". Molecular Microbiology. 10 (5): 1057–1065. doi:10.1111/j.1365-2958.1993.tb00976.x. PMID 7934856. S2CID 25304723.
  18. ^ a b c Mojica FJ, Montoliu L (2016). "On the Origin of CRISPR-Cas Technology: From Prokaryotes to Mammals". Trends in Microbiology. 24 (10): 811–820. doi:10.1016/j.tim.2016.06.005. PMID 27401123.
  19. ^ a b Mojica FJ, Rodriguez-Valera F (2016). "The discovery of CRISPR in archaea and bacteria" (PDF). The FEBS Journal. 283 (17): 3162–3169. doi:10.1111/febs.13766. hdl:10045/57676. PMID 27234458. S2CID 42827598.
  20. ^ Mojica FJ, Díez-Villaseñor C, Soria E, Juez G (April 2000). "Biological significance of a family of regularly spaced repeats in the genomes of Archaea, Bacteria and mitochondria". Molecular Microbiology. 36 (1): 244–246. doi:10.1046/j.1365-2958.2000.01838.x. PMID 10760181.
  21. ^ Isaacson W (2021). The Code Breaker: Jennifer Doudna, Gene Editing, and the Future of the Human Race. New York: Simon & Schuster. p. 73. ISBN 978-1-9821-1585-2. OCLC 1239982737.
  22. ^ Barrangou R, van der Oost J (2013). CRISPR-Cas Systems : RNA-mediated Adaptive Immunity in Bacteria and Archaea. Heidelberg: Springer. p. 6. ISBN 978-3-642-34656-9.
  23. ^ Tang TH, Bachellerie JP, Rozhdestvensky T, Bortolin ML, Huber H, Drungowski M, et al. (May 2002). "Identification of 86 candidates for small non-messenger RNAs from the archaeon Archaeoglobus fulgidus". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (11): 7536–7541. Bibcode:2002PNAS...99.7536T. doi:10.1073/pnas.112047299. PMC 124276. PMID 12032318.
  24. ^ Charpentier E, Richter H, van der Oost J, White MF (May 2015). "Biogenesis pathways of RNA guides in archaeal and bacterial CRISPR-Cas adaptive immunity". FEMS Microbiology Reviews. 39 (3): 428–441. doi:10.1093/femsre/fuv023. PMC 5965381. PMID 25994611.
  25. ^ Romero DA, Magill D, Millen A, Horvath P, Fremaux C (November 2020). "Dairy lactococcal and streptococcal phage-host interactions: an industrial perspective in an evolving phage landscape". FEMS Microbiology Reviews. 44 (6): 909–932. doi:10.1093/femsre/fuaa048. PMID 33016324.
  26. ^ Molteni M, Huckins G (1 August 2020). "The WIRED Guide to Crispr". Condé Nast. Wired Magazine.
  27. ^ Jansen R, Embden JD, Gaastra W, Schouls LM (March 2002). "Identification of genes that are associated with DNA repeats in prokaryotes". Molecular Microbiology. 43 (6): 1565–1575. doi:10.1046/j.1365-2958.2002.02839.x. PMID 11952905. S2CID 23196085.
  28. ^ a b Horvath P, Barrangou R (January 2010). "CRISPR/Cas, the immune system of bacteria and archaea". Science. 327 (5962): 167–170. Bibcode:2010Sci...327..167H. doi:10.1126/Science.1179555. PMID 20056882. S2CID 17960960.
  29. ^ a b Marraffini LA, Sontheimer EJ (March 2010). "CRISPR interference: RNA-directed adaptive immunity in bacteria and archaea". Nature Reviews Genetics. 11 (3): 181–190. doi:10.1038/nrg2749. PMC 2928866. PMID 20125085.
  30. ^ Grissa I, Vergnaud G, Pourcel C (May 2007). "The CRISPRdb database and tools to display CRISPRs and to generate dictionaries of spacers and repeats". BMC Bioinformatics. 8: 172. doi:10.1186/1471-2105-8-172. PMC 1892036. PMID 17521438.
  31. ^ a b Pourcel C, Salvignol G, Vergnaud G (March 2005). "CRISPR elements in Yersinia pestis acquire new repeats by preferential uptake of bacteriophage DNA, and provide additional tools for evolutionary studies". Microbiology. 151 (Pt 3): 653–663. doi:10.1099/mic.0.27437-0. PMID 15758212.
  32. ^ a b Mojica FJ, Díez-Villaseñor C, García-Martínez J, Soria E (February 2005). "Intervening sequences of regularly spaced prokaryotic repeats derive from foreign genetic elements". Journal of Molecular Evolution. 60 (2): 174–182. Bibcode:2005JMolE..60..174M. doi:10.1007/s00239-004-0046-3. PMID 15791728. S2CID 27481111.
  33. ^ a b Bolotin A, Quinquis B, Sorokin A, Ehrlich SD (August 2005). "Clustered regularly interspaced short palindrome repeats (CRISPRs) have spacers of extrachromosomal origin". Microbiology. 151 (Pt 8): 2551–2561. doi:10.1099/mic.0.28048-0. PMID 16079334.
  34. ^ Morange M (June 2015). "What history tells us XXXVII. CRISPR-Cas: The discovery of an immune system in prokaryotes". Journal of Biosciences. 40 (2): 221–223. doi:10.1007/s12038-015-9532-6. PMID 25963251.
  35. ^ Lander ES (January 2016). "The Heroes of CRISPR". Cell. 164 (1–2): 18–28. doi:10.1016/j.cell.2015.12.041. PMID 26771483.
  36. ^ Makarova KS, Grishin NV, Shabalina SA, Wolf YI, Koonin EV (March 2006). "A putative RNA-interference-based immune system in prokaryotes: computational analysis of the predicted enzymatic machinery, functional analogies with eukaryotic RNAi, and hypothetical mechanisms of action". Biology Direct. 1: 7. doi:10.1186/1745-6150-1-7. PMC 1462988. PMID 16545108.
  37. ^ a b c Marraffini LA (October 2015). "CRISPR-Cas immunity in prokaryotes". Nature. 526 (7571): 55–61. Bibcode:2015Natur.526...55M. doi:10.1038/nature15386. PMID 26432244. S2CID 3718361.
  38. ^ Pennisi E (August 2013). "The CRISPR craze". News Focus. Science. 341 (6148): 833–836. Bibcode:2013Sci...341..833P. doi:10.1126/science.341.6148.833. PMID 23970676.
  39. ^ Brouns SJ, Jore MM, Lundgren M, Westra ER, Slijkhuis RJ, Snijders AP, Dickman MJ, Makarova KS, Koonin EV, van der Oost J (August 2008). "Small CRISPR RNAs guide antiviral defense in prokaryotes". Science. 321 (5891): 960–964. Bibcode:2008Sci...321..960B. doi:10.1126/science.1159689. PMC 5898235. PMID 18703739.
  40. ^ a b Garneau JE, Dupuis MÈ, Villion M, Romero DA, Barrangou R, Boyaval P, et al. (November 2010). "The CRISPR/Cas bacterial immune system cleaves bacteriophage and plasmid DNA". Nature. 468 (7320): 67–71. Bibcode:2010Natur.468...67G. CiteSeerX 10.1.1.451.9645. doi:10.1038/nature09523. PMID 21048762. S2CID 205222849.
  41. ^ a b Deltcheva E, Chylinski K, Sharma CM, Gonzales K, Chao Y, Pirzada ZA, Eckert MR, Vogel J, Charpentier E (March 2011). "CRISPR RNA maturation by trans-encoded small RNA and host factor RNase III". Nature. 471 (7340): 602–607. Bibcode:2011Natur.471..602D. doi:10.1038/nature09886. PMC 3070239. PMID 21455174.
  42. ^ Barrangou R (November 2015). "Diversity of CRISPR-Cas immune systems and molecular machines". Genome Biology. 16: 247. doi:10.1186/s13059-015-0816-9. PMC 4638107. PMID 26549499.
  43. ^ a b Jinek M, Chylinski K, Fonfara I, Hauer M, Doudna JA, Charpentier E (August 2012). "A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity". Science. 337 (6096): 816–821. Bibcode:2012Sci...337..816J. doi:10.1126/science.1225829. PMC 6286148. PMID 22745249.
  44. ^ Cong L, Ran FA, Cox D, Lin S, Barretto R, Habib N, Hsu PD, Wu X, Jiang W, Marraffini LA, Zhang F (February 2013). "Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems". Science. 339 (6121): 819–823. Bibcode:2013Sci...339..819C. doi:10.1126/science.1231143. PMC 3795411. PMID 23287718.
  45. ^ Mali P, Yang L, Esvelt KM, Aach J, Guell M, DiCarlo JE, Norville JE, Church GM (February 2013). "RNA-guided human genome engineering via Cas9". Science. 339 (6121): 823–826. Bibcode:2013Sci...339..823M. doi:10.1126/science.1232033. PMC 3712628. PMID 23287722.
  46. ^ DiCarlo JE, Norville JE, Mali P, Rios X, Aach J, Church GM (April 2013). "Genome engineering in Saccharomyces cerevisiae using CRISPR-Cas systems". Nucleic Acids Research. 41 (7): 4336–4343. doi:10.1093/nar/gkt135. PMC 3627607. PMID 23460208.
  47. ^ Zhang GC, Kong II, Kim H, Liu JJ, Cate JH, Jin YS (December 2014). "Construction of a quadruple auxotrophic mutant of an industrial polyploid saccharomyces cerevisiae strain by using RNA-guided Cas9 nuclease". Applied and Environmental Microbiology. 80 (24): 7694–7701. Bibcode:2014ApEnM..80.7694Z. doi:10.1128/AEM.02310-14. PMC 4249234. PMID 25281382.
  48. ^ Liu JJ, Kong II, Zhang GC, Jayakody LN, Kim H, Xia PF, Kwak S, Sung BH, Sohn JH, Walukiewicz HE, Rao CV, Jin YS (April 2016). "Metabolic Engineering of Probiotic Saccharomyces boulardii". Applied and Environmental Microbiology. 82 (8): 2280–2287. Bibcode:2016ApEnM..82.2280L. doi:10.1128/AEM.00057-16. PMC 4959471. PMID 26850302.
  49. ^ Vyas VK, Barrasa MI, Fink GR (2015). "Candida albicans CRISPR system permits genetic engineering of essential genes and gene families". Science Advances. 1 (3): e1500248. Bibcode:2015SciA....1E0248V. doi:10.1126/sciadv.1500248. PMC 4428347. PMID 25977940.
  50. ^ Ng H, Dean N (2017). "Candida albicans by Increased Single Guide RNA Expression". mSphere. 2 (2): e00385–16. doi:10.1128/mSphere.00385-16. PMC 5397569. PMID 28435892.
  51. ^ Hwang WY, Fu Y, Reyon D, Maeder ML, Tsai SQ, Sander JD, Peterson RT, Yeh JR, Joung JK (March 2013). "Efficient genome editing in zebrafish using a CRISPR-Cas system". Nature Biotechnology. 31 (3): 227–229. doi:10.1038/nbt.2501. PMC 3686313. PMID 23360964.
  52. ^ Gratz SJ, Cummings AM, Nguyen JN, Hamm DC, Donohue LK, Harrison MM, Wildonger J, O'Connor-Giles KM (August 2013). "Genome engineering of Drosophila with the CRISPR RNA-guided Cas9 nuclease". Genetics. 194 (4): 1029–1035. doi:10.1534/genetics.113.152710. PMC 3730909. PMID 23709638.
  53. ^ Bassett AR, Tibbit C, Ponting CP, Liu JL (July 2013). "Highly efficient targeted mutagenesis of Drosophila with the CRISPR/Cas9 system". Cell Reports. 4 (1): 220–228. doi:10.1016/j.celrep.2013.06.020. PMC 3714591. PMID 23827738.
  54. ^ Yan H, Opachaloemphan C, Mancini G, Yang H, Gallitto M, Mlejnek J, Leibholz A, Haight K, Ghaninia M, Huo L, Perry M, Slone J, Zhou X, Traficante M, Penick CA, Dolezal K, Gokhale K, Stevens K, Fetter-Pruneda I, Bonasio R, Zwiebel LJ, Berger SL, Liebig J, Reinberg D, Desplan C (August 2017). "An Engineered orco Mutation Produces Aberrant Social Behavior and Defective Neural Development in Ants". Cell. 170 (4): 736–747.e9. doi:10.1016/j.cell.2017.06.051. PMC 5587193. PMID 28802043.
  55. ^ Trible W, Olivos-Cisneros L, McKenzie SK, Saragosti J, Chang NC, Matthews BJ, Oxley PR, Kronauer DJ (August 2017). "orco Mutagenesis Causes Loss of Antennal Lobe Glomeruli and Impaired Social Behavior in Ants". Cell. 170 (4): 727–735.e10. doi:10.1016/j.cell.2017.07.001. PMC 5556950. PMID 28802042.
  56. ^ Kistler KE, Vosshall LB, Matthews BJ (April 2015). "Genome engineering with CRISPR-Cas9 in the mosquito Aedes aegypti". Cell Reports. 11 (1): 51–60. doi:10.1016/j.celrep.2015.03.009. PMC 4394034. PMID 25818303.
  57. ^ Friedland AE, Tzur YB, Esvelt KM, Colaiácovo MP, Church GM, Calarco JA (August 2013). "Heritable genome editing in C. elegans via a CRISPR-Cas9 system". Nature Methods. 10 (8): 741–743. doi:10.1038/nmeth.2532. PMC 3822328. PMID 23817069.
  58. ^ Jiang W, Zhou H, Bi H, Fromm M, Yang B, Weeks DP (November 2013). "Demonstration of CRISPR/Cas9/sgRNA-mediated targeted gene modification in Arabidopsis, tobacco, sorghum and rice". Nucleic Acids Research. 41 (20): e188. doi:10.1093/nar/gkt780. PMC 3814374. PMID 23999092.
  59. ^ Wang H, Yang H, Shivalila CS, Dawlaty MM, Cheng AW, Zhang F, Jaenisch R (May 2013). "One-step generation of mice carrying mutations in multiple genes by CRISPR/Cas-mediated genome engineering". Cell. 153 (4): 910–918. doi:10.1016/j.cell.2013.04.025. PMC 3969854. PMID 23643243.
  60. ^ Soni D, Wang DM, Regmi SC, Mittal M, Vogel SM, Schlüter D, Tiruppathi C (May 2018). "Deubiquitinase function of A20 maintains and repairs endothelial barrier after lung vascular injury". Cell Death Discovery. 4 (60): 60. doi:10.1038/s41420-018-0056-3. PMC 5955943. PMID 29796309.
  61. ^ Guo X, Li XJ (July 2015). "Targeted genome editing in primate embryos". Cell Research. 25 (7): 767–768. doi:10.1038/cr.2015.64. PMC 4493275. PMID 26032266.
  62. ^ Baltimore D, Berg P, Botchan M, Carroll D, Charo RA, Church G, Corn JE, Daley GQ, Doudna JA, Fenner M, Greely HT, Jinek M, Martin GS, Penhoet E, Puck J, Sternberg SH, Weissman JS, Yamamoto KR (April 2015). "Biotechnology. A prudent path forward for genomic engineering and germline gene modification". Science. 348 (6230): 36–38. Bibcode:2015Sci...348...36B. doi:10.1126/science.aab1028. PMC 4394183. PMID 25791083.
  63. ^ Larson MH, Gilbert LA, Wang X, Lim WA, Weissman JS, Qi LS (November 2013). "CRISPR interference (CRISPRi) for sequence-specific control of gene expression". Nature Protocols. 8 (11): 2180–2196. doi:10.1038/nprot.2013.132. PMC 3922765. PMID 24136345.
  64. ^ Liang P, Xu Y, Zhang X, Ding C, Huang R, Zhang Z, et al. (May 2015). "CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes". Protein & Cell. 6 (5): 363–372. doi:10.1007/s13238-015-0153-5. PMC 4417674. PMID 25894090.
  65. ^ Yan MY, Yan HQ, Ren GX, Zhao JP, Guo XP, Sun YC (September 2017). "CRISPR-Cas12a-Assisted Recombineering in Bacteria". Applied and Environmental Microbiology. 83 (17). Bibcode:2017ApEnM..83E.947Y. doi:10.1128/AEM.00947-17. PMC 5561284. PMID 28646112.
  66. ^ Zetsche B, Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Slaymaker IM, Makarova KS, Essletzbichler P, Volz SE, Joung J, van der Oost J, Regev A, Koonin EV, Zhang F (October 2015). "Cpf1 is a single RNA-guided endonuclease of a class 2 CRISPR-Cas system". Cell. 163 (3): 759–771. doi:10.1016/j.cell.2015.09.038. PMC 4638220. PMID 26422227.
  67. ^ Fonfara I, Richter H, Bratovič M, Le Rhun A, Charpentier E (April 2016). "The CRISPR-associated DNA-cleaving enzyme Cpf1 also processes precursor CRISPR RNA". Nature. 532 (7600): 517–521. Bibcode:2016Natur.532..517F. doi:10.1038/nature17945. PMID 27096362. S2CID 2271552.
  68. ^ Kim H, Kim ST, Ryu J, Kang BC, Kim JS, and Kim SG (February 2017). "CRISPR/Cpf1-mediated DNA-free plant genome editing". Nature Communications. 8 (14406): 14406. Bibcode:2017NatCo...814406K. doi:10.1038/ncomms14406. PMC 5316869. PMID 28205546.
  69. ^ "Cpf1 Nuclease". abmgood.com. Retrieved 2017-12-14.
  70. ^ Chen JS, Ma E, Harrington LB, Da Costa M, Tian X, Palefsky JM, Doudna JA (April 2018). "CRISPR-Cas12a target binding unleashes indiscriminate single-stranded DNase activity". Science. 360 (6387): 436–439. Bibcode:2018Sci...360..436C. doi:10.1126/science.aar6245. PMC 6628903. PMID 29449511.
  71. ^ a b Broughton JP, Deng X, Yu G, Fasching CL, Servellita V, Singh J, et al. (July 2020). "CRISPR-Cas12-based detection of SARS-CoV-2". Nature Biotechnology. 38 (7): 870–874. doi:10.1038/s41587-020-0513-4. PMC 9107629. PMID 32300245.
  72. ^ a b Nguyen LT, Smith BM, Jain PK (September 2020). "Enhancement of trans-cleavage activity of Cas12a with engineered crRNA enables amplified nucleic acid detection". Nature Communications. 11 (1): 4906. Bibcode:2020NatCo..11.4906N. doi:10.1038/s41467-020-18615-1. PMC 7528031. PMID 32999292.
  73. ^ Abudayyeh OO, Gootenberg JS, Konermann S, Joung J, Slaymaker IM, Cox DB, et al. (August 2016). "C2c2 is a single-component programmable RNA-guided RNA-targeting CRISPR effector". Science. 353 (6299): aaf5573. doi:10.1126/science.aaf5573. PMC 5127784. PMID 27256883.
  74. ^ a b Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Lee JW, Essletzbichler P, Dy AJ, Joung J, et al. (April 2017). "Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2". Science. 356 (6336): 438–442. Bibcode:2017Sci...356..438G. doi:10.1126/science.aam9321. PMC 5526198. PMID 28408723.
  75. ^ Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Kellner MJ, Joung J, Collins JJ, Zhang F (April 2018). "Multiplexed and portable nucleic acid detection platform with Cas13, Cas12a, and Csm6". Science. 360 (6387): 439–444. Bibcode:2018Sci...360..439G. doi:10.1126/science.aaq0179. PMC 5961727. PMID 29449508.
  76. ^ a b Iwasaki RS, Batey RT (September 2020). "SPRINT: a Cas13a-based platform for detection of small molecules". Nucleic Acids Research. 48 (17): e101. doi:10.1093/nar/gkaa673. PMC 7515716. PMID 32797156.
  77. ^ Mahas A, Wang Q, Marsic T, Mahfouz MM (October 2021). "A Novel Miniature CRISPR-Cas13 System for SARS-CoV-2 Diagnostics". ACS Synthetic Biology. 10 (10): 2541–2551. doi:10.1021/acssynbio.1c00181. PMC 8482783. PMID 34546709.
  78. ^ Hille F, Charpentier E (November 2016). "CRISPR-Cas: biology, mechanisms and relevance". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 371 (1707): 20150496. doi:10.1098/rstb.2015.0496. PMC 5052741. PMID 27672148.
  79. ^ a b c Barrangou R, Marraffini LA (April 2014). "CRISPR-Cas systems: Prokaryotes upgrade to adaptive immunity". Molecular Cell. 54 (2): 234–244. doi:10.1016/j.molcel.2014.03.011. PMC 4025954. PMID 24766887.
  80. ^ a b c Tyson GW, Banfield JF (January 2008). "Rapidly evolving CRISPRs implicated in acquired resistance of microorganisms to viruses". Environmental Microbiology. 10 (1): 200–207. doi:10.1111/j.1462-2920.2007.01444.x. PMID 17894817.
  81. ^ a b Koonin EV, Makarova KS (May 2019). "Origins and evolution of CRISPR-Cas systems". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 374 (1772): 20180087. doi:10.1098/rstb.2018.0087. PMC 6452270. PMID 30905284.
  82. ^ a b c Wright AV, Nuñez JK, Doudna JA (January 2016). "Biology and Applications of CRISPR Systems: Harnessing Nature's Toolbox for Genome Engineering". Cell. 164 (1–2): 29–44. doi:10.1016/j.cell.2015.12.035. PMID 26771484.
  83. ^ Westra ER, Dowling AJ, Broniewski JM, van Houte S (November 2016). "Evolution and Ecology of CRISPR". Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 47 (1): 307–331. doi:10.1146/annurev-ecolsys-121415-032428.
  84. ^ a b c d e f g h Makarova KS, Wolf YI, Alkhnbashi OS, Costa F, Shah SA, Saunders SJ, et al. (November 2015). "An updated evolutionary classification of CRISPR-Cas systems". Nature Reviews. Microbiology. 13 (11): 722–736. doi:10.1038/nrmicro3569. PMC 5426118. PMID 26411297.
  85. ^ a b c Wiedenheft B, Sternberg SH, Doudna JA (February 2012). "RNA-guided genetic silencing systems in bacteria and archaea". Nature. 482 (7385): 331–338. Bibcode:2012Natur.482..331W. doi:10.1038/nature10886. PMID 22337052. S2CID 205227944.
  86. ^ a b Deng L, Garrett RA, Shah SA, Peng X, She Q (March 2013). "A novel interference mechanism by a type IIIB CRISPR-Cmr module in Sulfolobus". Molecular Microbiology. 87 (5): 1088–1099. doi:10.1111/mmi.12152. PMID 23320564.
  87. ^ Sinkunas T, Gasiunas G, Fremaux C, Barrangou R, Horvath P, Siksnys V (April 2011). "Cas3 is a single-stranded DNA nuclease and ATP-dependent helicase in the CRISPR/Cas immune system". The EMBO Journal. 30 (7): 1335–1342. doi:10.1038/emboj.2011.41. PMC 3094125. PMID 21343909.
  88. ^ Huo Y, Nam KH, Ding F, Lee H, Wu L, Xiao Y, Farchione MD, Zhou S, Rajashankar K, Kurinov I, Zhang R, Ke A (September 2014). "Structures of CRISPR Cas3 offer mechanistic insights into Cascade-activated DNA unwinding and degradation". Nature Structural & Molecular Biology. 21 (9): 771–777. doi:10.1038/nsmb.2875. PMC 4156918. PMID 25132177.
  89. ^ Brendel J, Stoll B, Lange SJ, Sharma K, Lenz C, Stachler AE, et al. (March 2014). "A complex of Cas proteins 5, 6, and 7 is required for the biogenesis and stability of clustered regularly interspaced short palindromic repeats (crispr)-derived rnas (crrnas) in Haloferax volcanii". The Journal of Biological Chemistry. 289 (10): 7164–77. doi:10.1074/jbc.M113.508184. PMC 3945376. PMID 24459147.
  90. ^ a b Chylinski K, Makarova KS, Charpentier E, Koonin EV (June 2014). "Classification and evolution of type II CRISPR-Cas systems". Nucleic Acids Research. 42 (10): 6091–6105. doi:10.1093/nar/gku241. PMC 4041416. PMID 24728998.
  91. ^ a b Makarova KS, Aravind L, Wolf YI, Koonin EV (July 2011). "Unification of Cas protein families and a simple scenario for the origin and evolution of CRISPR-Cas systems". Biology Direct. 6: 38. doi:10.1186/1745-6150-6-38. PMC 3150331. PMID 21756346.
  92. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w Makarova KS, Wolf YI, Iranzo J, Shmakov SA, Alkhnbashi OS, Brouns SJ, et al. (February 2020). "Evolutionary classification of CRISPR-Cas systems: a burst of class 2 and derived variants". Nature Reviews. Microbiology. 18 (2): 67–83. doi:10.1038/s41579-019-0299-x. hdl:10045/102627. PMC 8905525. PMID 31857715. S2CID 209420490.
  93. ^ a b Mogila I, Kazlauskiene M, Valinskyte S, Tamulaitiene G, Tamulaitis G, Siksnys V (March 2019). "Genetic Dissection of the Type III-A CRISPR-Cas System Csm Complex Reveals Roles of Individual Subunits". Cell Reports. 26 (10): 2753–2765.e4. doi:10.1016/j.celrep.2019.02.029. PMID 30840895.
  94. ^ a b c Gasiunas G, Barrangou R, Horvath P, Siksnys V (September 2012). "Cas9-crRNA ribonucleoprotein complex mediates specific DNA cleavage for adaptive immunity in bacteria". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (39): E2579–2586. Bibcode:2012PNAS..109E2579G. doi:10.1073/pnas.1208507109. PMC 3465414. PMID 22949671.
  95. ^ Heler R, Samai P, Modell JW, Weiner C, Goldberg GW, Bikard D, Marraffini LA (March 2015). "Cas9 specifies functional viral targets during CRISPR-Cas adaptation". Nature. 519 (7542): 199–202. Bibcode:2015Natur.519..199H. doi:10.1038/nature14245. PMC 4385744. PMID 25707807.
  96. ^ Nam KH, Kurinov I, Ke A (September 2011). "Crystal structure of clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-associated Csn2 protein revealed Ca2+-dependent double-stranded DNA binding activity". The Journal of Biological Chemistry. 286 (35): 30759–30768. doi:10.1074/jbc.M111.256263. PMC 3162437. PMID 21697083.
  97. ^ Lee H, Dhingra Y, Sashital DG (April 2019). "The Cas4-Cas1-Cas2 complex mediates precise prespacer processing during CRISPR adaptation". eLife. 8. doi:10.7554/eLife.44248. PMC 6519985. PMID 31021314.
  98. ^ Chylinski K, Le Rhun A, Charpentier E (May 2013). "The tracrRNA and Cas9 families of type II CRISPR-Cas immunity systems". RNA Biology. 10 (5): 726–737. doi:10.4161/rna.24321. PMC 3737331. PMID 23563642.
  99. ^ Makarova KS, Zhang F, Koonin EV (January 2017). "SnapShot: Class 2 CRISPR-Cas Systems". Cell. 168 (1–2): 328–328.e1. doi:10.1016/j.cell.2016.12.038. PMID 28086097.
  100. ^ Paul B, Montoya G (February 2020). "CRISPR-Cas12a: Functional overview and applications". Biomedical Journal. 43 (1): 8–17. doi:10.1016/j.bj.2019.10.005. PMC 7090318. PMID 32200959.
  101. ^ Cox DB, Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Franklin B, Kellner MJ, Joung J, Zhang F (November 2017). "RNA editing with CRISPR-Cas13". Science. 358 (6366): 1019–1027. Bibcode:2017Sci...358.1019C. doi:10.1126/science.aaq0180. PMC 5793859. PMID 29070703.
  102. ^ a b Xu C, Zhou Y, Xiao Q, He B, Geng G, Wang Z, et al. (May 2021). "Programmable RNA editing with compact CRISPR-Cas13 systems from uncultivated microbes". Nature Methods. 18 (5): 499–506. doi:10.1038/s41592-021-01124-4. PMID 33941935. S2CID 233719501.
  103. ^ Azangou-Khyavy M, Ghasemi M, Khanali J, Boroomand-Saboor M, Jamalkhah M, Soleimani M, Kiani J (2020). "CRISPR/Cas: From Tumor Gene Editing to T Cell-Based Immunotherapy of Cancer". Frontiers in Immunology. 11: 2062. doi:10.3389/fimmu.2020.02062. PMC 7553049. PMID 33117331.
  104. ^ a b Aliyari R, Ding SW (January 2009). "RNA-based viral immunity initiated by the Dicer family of host immune receptors". Immunological Reviews. 227 (1): 176–188. doi:10.1111/j.1600-065X.2008.00722.x. PMC 2676720. PMID 19120484.
  105. ^ Dugar G, Herbig A, Förstner KU, Heidrich N, Reinhardt R, Nieselt K, Sharma CM (May 2013). "High-resolution transcriptome maps reveal strain-specific regulatory features of multiple Campylobacter jejuni isolates". PLOS Genetics. 9 (5): e1003495. doi:10.1371/journal.pgen.1003495. PMC 3656092. PMID 23696746.
  106. ^ Hatoum-Aslan A, Maniv I, Marraffini LA (December 2011). "Mature clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats RNA (crRNA) length is measured by a ruler mechanism anchored at the precursor processing site". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (52): 21218–21222. Bibcode:2011PNAS..10821218H. doi:10.1073/pnas.1112832108. PMC 3248500. PMID 22160698.
  107. ^ a b Yosef I, Goren MG, Qimron U (July 2012). "Proteins and DNA elements essential for the CRISPR adaptation process in Escherichia coli". Nucleic Acids Research. 40 (12): 5569–5576. doi:10.1093/nar/gks216. PMC 3384332. PMID 22402487.
  108. ^ a b c d Swarts DC, Mosterd C, van Passel MW, Brouns SJ (2012). "CRISPR interference directs strand specific spacer acquisition". PLOS ONE. 7 (4): e35888. Bibcode:2012PLoSO...735888S. doi:10.1371/journal.pone.0035888. PMC 3338789. PMID 22558257.
  109. ^ Babu M, Beloglazova N, Flick R, Graham C, Skarina T, Nocek B, et al. (January 2011). "A dual function of the CRISPR-Cas system in bacterial antivirus immunity and DNA repair". Molecular Microbiology. 79 (2): 484–502. doi:10.1111/j.1365-2958.2010.07465.x. PMC 3071548. PMID 21219465.
  110. ^ Han D, Lehmann K, Krauss G (June 2009). "SSO1450—a CAS1 protein from Sulfolobus solfataricus P2 with high affinity for RNA and DNA". FEBS Letters. 583 (12): 1928–1932. doi:10.1016/j.febslet.2009.04.047. PMID 19427858. S2CID 22279972.
  111. ^ Wiedenheft B, Zhou K, Jinek M, Coyle SM, Ma W, Doudna JA (June 2009). "Structural basis for DNase activity of a conserved protein implicated in CRISPR-mediated genome defense". Structure. 17 (6): 904–912. doi:10.1016/j.str.2009.03.019. PMID 19523907.
  112. ^ Beloglazova N, Brown G, Zimmerman MD, Proudfoot M, Makarova KS, Kudritska M, et al. (July 2008). "A novel family of sequence-specific endoribonucleases associated with the clustered regularly interspaced short palindromic repeats". The Journal of Biological Chemistry. 283 (29): 20361–20371. doi:10.1074/jbc.M803225200. PMC 2459268. PMID 18482976.
  113. ^ Samai P, Smith P, Shuman S (December 2010). "Structure of a CRISPR-associated protein Cas2 from Desulfovibrio vulgaris". Acta Crystallographica Section F. 66 (Pt 12): 1552–1556. doi:10.1107/S1744309110039801. PMC 2998353. PMID 21139194.
  114. ^ Nam KH, Ding F, Haitjema C, Huang Q, DeLisa MP, Ke A (October 2012). "Double-stranded endonuclease activity in Bacillus halodurans clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-associated Cas2 protein". The Journal of Biological Chemistry. 287 (43): 35943–35952. doi:10.1074/jbc.M112.382598. PMC 3476262. PMID 22942283.
  115. ^ a b Nuñez JK, Kranzusch PJ, Noeske J, Wright AV, Davies CW, Doudna JA (June 2014). "Cas1-Cas2 complex formation mediates spacer acquisition during CRISPR-Cas adaptive immunity". Nature Structural & Molecular Biology. 21 (6): 528–534. doi:10.1038/nsmb.2820. PMC 4075942. PMID 24793649.
  116. ^ Nuñez JK, Lee AS, Engelman A, Doudna JA (March 2015). "Integrase-mediated spacer acquisition during CRISPR-Cas adaptive immunity". Nature. 519 (7542): 193–198. Bibcode:2015Natur.519..193N. doi:10.1038/nature14237. PMC 4359072. PMID 25707795.
  117. ^ Wang J, Li J, Zhao H, Sheng G, Wang M, Yin M, Wang Y (November 2015). "Structural and Mechanistic Basis of PAM-Dependent Spacer Acquisition in CRISPR-Cas Systems". Cell. 163 (4): 840–853. doi:10.1016/j.cell.2015.10.008. PMID 26478180.
  118. ^ Nuñez JK, Harrington LB, Kranzusch PJ, Engelman AN, Doudna JA (November 2015). "Foreign DNA capture during CRISPR-Cas adaptive immunity". Nature. 527 (7579): 535–538. Bibcode:2015Natur.527..535N. doi:10.1038/nature15760. PMC 4662619. PMID 26503043.
  119. ^ Sorek R, Lawrence CM, Wiedenheft B (2013). "CRISPR-mediated adaptive immune systems in bacteria and archaea". Annual Review of Biochemistry. 82 (1): 237–266. doi:10.1146/annurev-biochem-072911-172315. PMID 23495939.
  120. ^ Nuñez JK, Bai L, Harrington LB, Hinder TL, Doudna JA (June 2016). "CRISPR Immunological Memory Requires a Host Factor for Specificity". Molecular Cell. 62 (6): 824–833. doi:10.1016/j.molcel.2016.04.027. PMID 27211867.
  121. ^ Fagerlund RD, Wilkinson ME, Klykov O, Barendregt A, Pearce FG, Kieper SN, Maxwell HW, Capolupo A, Heck AJ, Krause KL, Bostina M, Scheltema RA, Staals RH, Fineran PC (June 2017). "Spacer capture and integration by a type I-F Cas1-Cas2–3 CRISPR adaptation complex". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (26): E5122–E5128. Bibcode:2017PNAS..114E5122F. doi:10.1073/pnas.1618421114. PMC 5495228. PMID 28611213.
  122. ^ Rollie C, Graham S, Rouillon C, White MF (February 2018). "Prespacer processing and specific integration in a Type I-A CRISPR system". Nucleic Acids Research. 46 (3): 1007–1020. doi:10.1093/nar/gkx1232. PMC 5815122. PMID 29228332.
  123. ^ a b c d Horvath P, Romero DA, Coûté-Monvoisin AC, Richards M, Deveau H, Moineau S, et al. (February 2008). "Diversity, activity, and evolution of CRISPR loci in Streptococcus thermophilus". Journal of Bacteriology. 190 (4): 1401–1412. doi:10.1128/JB.01415-07. PMC 2238196. PMID 18065539.
  124. ^ a b c Deveau H, Barrangou R, Garneau JE, Labonté J, Fremaux C, Boyaval P, Romero DA, Horvath P, Moineau S (February 2008). "Phage response to CRISPR-encoded resistance in Streptococcus thermophilus". Journal of Bacteriology. 190 (4): 1390–1400. doi:10.1128/JB.01412-07. PMC 2238228. PMID 18065545.
  125. ^ Mojica FJ, Díez-Villaseñor C, García-Martínez J, Almendros C (March 2009). "Short motif sequences determine the targets of the prokaryotic CRISPR defence system". Microbiology. 155 (Pt 3): 733–740. doi:10.1099/mic.0.023960-0. PMID 19246744.
  126. ^ a b Lillestøl RK, Shah SA, Brügger K, Redder P, Phan H, Christiansen J, Garrett RA (April 2009). "CRISPR families of the crenarchaeal genus Sulfolobus: bidirectional transcription and dynamic properties". Molecular Microbiology. 72 (1): 259–272. doi:10.1111/j.1365-2958.2009.06641.x. PMID 19239620. S2CID 36258923.
  127. ^ a b Shah SA, Hansen NR, Garrett RA (February 2009). "Distribution of CRISPR spacer matches in viruses and plasmids of crenarchaeal acidothermophiles and implications for their inhibitory mechanism". Biochemical Society Transactions. 37 (Pt 1): 23–28. doi:10.1042/BST0370023. PMID 19143596. S2CID 19093261.
  128. ^ a b Díez-Villaseñor C, Guzmán NM, Almendros C, García-Martínez J, Mojica FJ (May 2013). "CRISPR-spacer integration reporter plasmids reveal distinct genuine acquisition specificities among CRISPR-Cas I-E variants of Escherichia coli". RNA Biology. 10 (5): 792–802. doi:10.4161/rna.24023. PMC 3737337. PMID 23445770.
  129. ^ a b c Erdmann S, Garrett RA (September 2012). "Selective and hyperactive uptake of foreign DNA by adaptive immune systems of an archaeon via two distinct mechanisms". Molecular Microbiology. 85 (6): 1044–1056. doi:10.1111/j.1365-2958.2012.08171.x. PMC 3468723. PMID 22834906.
  130. ^ a b Shah SA, Erdmann S, Mojica FJ, Garrett RA (May 2013). "Protospacer recognition motifs: mixed identities and functional diversity". RNA Biology. 10 (5): 891–899. doi:10.4161/rna.23764. PMC 3737346. PMID 23403393.
  131. ^ Andersson AF, Banfield JF (May 2008). "Virus population dynamics and acquired virus resistance in natural microbial communities". Science. 320 (5879): 1047–1050. Bibcode:2008Sci...320.1047A. doi:10.1126/science.1157358. PMID 18497291. S2CID 26209623.
  132. ^ a b c d Pride DT, Sun CL, Salzman J, Rao N, Loomer P, Armitage GC, et al. (January 2011). "Analysis of streptococcal CRISPRs from human saliva reveals substantial sequence diversity within and between subjects over time". Genome Research. 21 (1): 126–136. doi:10.1101/gr.111732.110. PMC 3012920. PMID 21149389.
  133. ^ a b Goren MG, Yosef I, Auster O, Qimron U (October 2012). "Experimental definition of a clustered regularly interspaced short palindromic duplicon in Escherichia coli". Journal of Molecular Biology. 423 (1): 14–16. doi:10.1016/j.jmb.2012.06.037. PMID 22771574.
  134. ^ a b c Datsenko KA, Pougach K, Tikhonov A, Wanner BL, Severinov K, Semenova E (July 2012). "Molecular memory of prior infections activates the CRISPR/Cas adaptive bacterial immunity system". Nature Communications. 3: 945. Bibcode:2012NatCo...3..945D. doi:10.1038/ncomms1937. PMID 22781758.
  135. ^ Gesner EM, Schellenberg MJ, Garside EL, George MM, Macmillan AM (June 2011). "Recognition and maturation of effector RNAs in a CRISPR interference pathway". Nature Structural & Molecular Biology. 18 (6): 688–692. doi:10.1038/nsmb.2042. PMID 21572444. S2CID 677704.
  136. ^ Sashital DG, Jinek M, Doudna JA (June 2011). "An RNA-induced conformational change required for CRISPR RNA cleavage by the endoribonuclease Cse3". Nature Structural & Molecular Biology. 18 (6): 680–687. doi:10.1038/nsmb.2043. PMID 21572442. S2CID 5538195.
  137. ^ Haurwitz RE, Jinek M, Wiedenheft B, Zhou K, Doudna JA (September 2010). "Sequence- and structure-specific RNA processing by a CRISPR endonuclease". Science. 329 (5997): 1355–1358. Bibcode:2010Sci...329.1355H. doi:10.1126/science.1192272. PMC 3133607. PMID 20829488.
  138. ^ a b Kunin V, Sorek R, Hugenholtz P (2007). "Evolutionary conservation of sequence and secondary structures in CRISPR repeats". Genome Biology. 8 (4): R61. doi:10.1186/gb-2007-8-4-r61. PMC 1896005. PMID 17442114.
  139. ^ Carte J, Wang R, Li H, Terns RM, Terns MP (December 2008). "Cas6 is an endoribonuclease that generates guide RNAs for invader defense in prokaryotes". Genes & Development. 22 (24): 3489–3496. doi:10.1101/gad.1742908. PMC 2607076. PMID 19141480.
  140. ^ Wang R, Preamplume G, Terns MP, Terns RM, Li H (February 2011). "Interaction of the Cas6 riboendonuclease with CRISPR RNAs: recognition and cleavage". Structure. 19 (2): 257–264. doi:10.1016/j.str.2010.11.014. PMC 3154685. PMID 21300293.
  141. ^ Niewoehner O, Jinek M, Doudna JA (January 2014). "Evolution of CRISPR RNA recognition and processing by Cas6 endonucleases". Nucleic Acids Research. 42 (2): 1341–1353. doi:10.1093/nar/gkt922. PMC 3902920. PMID 24150936.
  142. ^ Semenova E, Jore MM, Datsenko KA, Semenova A, Westra ER, Wanner B, et al. (June 2011). "Interference by clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR) RNA is governed by a seed sequence". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (25): 10098–10103. Bibcode:2011PNAS..10810098S. doi:10.1073/pnas.1104144108. PMC 3121866. PMID 21646539.
  143. ^ Gudbergsdottir S, Deng L, Chen Z, Jensen JV, Jensen LR, She Q, Garrett RA (January 2011). "Dynamic properties of the Sulfolobus CRISPR/Cas and CRISPR/Cmr systems when challenged with vector-borne viral and plasmid genes and protospacers". Molecular Microbiology. 79 (1): 35–49. doi:10.1111/j.1365-2958.2010.07452.x. PMC 3025118. PMID 21166892.
  144. ^ Manica A, Zebec Z, Teichmann D, Schleper C (April 2011). "In vivo activity of CRISPR-mediated virus defence in a hyperthermophilic archaeon". Molecular Microbiology. 80 (2): 481–491. doi:10.1111/j.1365-2958.2011.07586.x. PMID 21385233. S2CID 41442419.
  145. ^ Jore MM, Lundgren M, van Duijn E, Bultema JB, Westra ER, Waghmare SP, et al. (May 2011). "Structural basis for CRISPR RNA-guided DNA recognition by Cascade" (PDF). Nature Structural & Molecular Biology. 18 (5): 529–536. doi:10.1038/nsmb.2019. PMID 21460843. S2CID 10987554.
  146. ^ Wiedenheft B, Lander GC, Zhou K, Jore MM, Brouns SJ, van der Oost J, Doudna JA, Nogales E (September 2011). "Structures of the RNA-guided surveillance complex from a bacterial immune system". Nature. 477 (7365): 486–489. Bibcode:2011Natur.477..486W. doi:10.1038/nature10402. PMC 4165517. PMID 21938068.
  147. ^ Zhang J, Rouillon C, Kerou M, Reeks J, Brugger K, Graham S, Reimann J, Cannone G, Liu H, Albers SV, Naismith JH, Spagnolo L, White MF (February 2012). "Structure and mechanism of the CMR complex for CRISPR-mediated antiviral immunity". Molecular Cell. 45 (3): 303–313. doi:10.1016/j.molcel.2011.12.013. PMC 3381847. PMID 22227115.
  148. ^ a b Hale CR, Zhao P, Olson S, Duff MO, Graveley BR, Wells L, Terns RM, Terns MP (November 2009). "RNA-guided RNA cleavage by a CRISPR RNA-Cas protein complex". Cell. 139 (5): 945–956. doi:10.1016/j.cell.2009.07.040. PMC 2951265. PMID 19945378.
  149. ^ Estrella MA, Kuo FT, Bailey S (2016). "RNA-activated DNA cleavage by the Type III-B CRISPR–Cas effector complex". Genes & Development. 30 (4): 460–470. doi:10.1101/gad.273722.115. PMC 4762430. PMID 26848046.
  150. ^ Samai P, Pyenson N, Jiang W, Goldberg GW, Hatoum-Aslan A, Marraffini LA (2015). "Co-transcriptional DNA and RNA Cleavage during Type III CRISPR-Cas Immunity". Cell. 161 (5): 1164–1174. doi:10.1016/j.cell.2015.04.027. PMC 4594840. PMID 25959775.
  151. ^ a b c Marraffini LA, Sontheimer EJ (January 2010). "Self versus non-self discrimination during CRISPR RNA-directed immunity". Nature. 463 (7280): 568–571. Bibcode:2010Natur.463..568M. doi:10.1038/nature08703. PMC 2813891. PMID 20072129.
  152. ^ Krupovic M, Béguin P, Koonin EV (August 2017). "Casposons: mobile genetic elements that gave rise to the CRISPR-Cas adaptation machinery". Current Opinion in Microbiology. 38: 36–43. doi:10.1016/j.mib.2017.04.004. PMC 5665730. PMID 28472712.
  153. ^ Koonin EV, Makarova KS (May 2013). "CRISPR-Cas: evolution of an RNA-based adaptive immunity system in prokaryotes". RNA Biology. 10 (5): 679–686. doi:10.4161/rna.24022. PMC 3737325. PMID 23439366.
  154. ^ Koonin EV, Makarova KS, Zhang F (June 2017). "Diversity, classification and evolution of CRISPR-Cas systems". Current Opinion in Microbiology. 37: 67–78. doi:10.1016/j.mib.2017.05.008. PMC 5776717. PMID 28605718.
  155. ^ a b Shmakov S, Smargon A, Scott D, Cox D, Pyzocha N, Yan W, Abudayyeh OO, Gootenberg JS, Makarova KS, Wolf YI, Severinov K, Zhang F, Koonin EV (March 2017). "Diversity and evolution of class 2 CRISPR-Cas systems". Nature Reviews. Microbiology. 15 (3): 169–182. doi:10.1038/nrmicro.2016.184. PMC 5851899. PMID 28111461.
  156. ^ Kupczok A, Bollback JP (February 2013). "Probabilistic models for CRISPR spacer content evolution". BMC Evolutionary Biology. 13 (1): 54. doi:10.1186/1471-2148-13-54. PMC 3704272. PMID 23442002.
  157. ^ Sternberg SH, Richter H, Charpentier E, Qimron U (March 2016). "Adaptation in CRISPR-Cas Systems". Molecular Cell. 61 (6): 797–808. doi:10.1016/j.molcel.2016.01.030. hdl:21.11116/0000-0003-E74E-2. PMID 26949040.
  158. ^ Koonin EV, Wolf YI (November 2009). "Is evolution Darwinian or/and Lamarckian?". Biology Direct. 4: 42. doi:10.1186/1745-6150-4-42. PMC 2781790. PMID 19906303.
  159. ^ Weiss A (October 2015). "Lamarckian Illusions". Trends in Ecology & Evolution. 30 (10): 566–568. doi:10.1016/j.tree.2015.08.003. PMID 26411613.
  160. ^ a b Koonin EV, Wolf YI (February 2016). "Just how Lamarckian is CRISPR-Cas immunity: the continuum of evolvability mechanisms". Biology Direct. 11 (1): 9. doi:10.1186/s13062-016-0111-z. PMC 4765028. PMID 26912144.
  161. ^ Heidelberg JF, Nelson WC, Schoenfeld T, Bhaya D (2009). Ahmed N (ed.). "Germ warfare in a microbial mat community: CRISPRs provide insights into the co-evolution of host and viral genomes". PLOS ONE. 4 (1): e4169. Bibcode:2009PLoSO...4.4169H. doi:10.1371/journal.pone.0004169. PMC 2612747. PMID 19132092.
  162. ^ Sampson TR, Saroj SD, Llewellyn AC, Tzeng YL, Weiss DS (May 2013). "A CRISPR/Cas system mediates bacterial innate immune evasion and virulence". Nature. 497 (7448): 254–257. Bibcode:2013Natur.497..254S. doi:10.1038/nature12048. PMC 3651764. PMID 23584588.
  163. ^ Touchon M, Rocha EP (June 2010). Randau L (ed.). "The small, slow and specialized CRISPR and anti-CRISPR of Escherichia and Salmonella". PLOS ONE. 5 (6): e11126. Bibcode:2010PLoSO...511126T. doi:10.1371/journal.pone.0011126. PMC 2886076. PMID 20559554.
  164. ^ a b c Rho M, Wu YW, Tang H, Doak TG, Ye Y (2012). "Diverse CRISPRs evolving in human microbiomes". PLOS Genetics. 8 (6): e1002441. doi:10.1371/journal.pgen.1002441. PMC 3374615. PMID 22719260.
  165. ^ a b Sun CL, Barrangou R, Thomas BC, Horvath P, Fremaux C, Banfield JF (February 2013). "Phage mutations in response to CRISPR diversification in a bacterial population". Environmental Microbiology. 15 (2): 463–470. doi:10.1111/j.1462-2920.2012.02879.x. PMID 23057534.
  166. ^ Kuno S, Sako Y, Yoshida T (May 2014). "Diversification of CRISPR within coexisting genotypes in a natural population of the bloom-forming cyanobacterium Microcystis aeruginosa". Microbiology. 160 (Pt 5): 903–916. doi:10.1099/mic.0.073494-0. PMID 24586036.
  167. ^ Sorek R, Kunin V, Hugenholtz P (March 2008). "CRISPR—a widespread system that provides acquired resistance against phages in bacteria and archaea". Nature Reviews. Microbiology. 6 (3): 181–186. doi:10.1038/nrmicro1793. PMID 18157154. S2CID 3538077. Table 1: Web resources for CRISPR analysis
  168. ^ Pride DT, Salzman J, Relman DA (September 2012). "Comparisons of clustered regularly interspaced short palindromic repeats and viromes in human saliva reveal bacterial adaptations to salivary viruses". Environmental Microbiology. 14 (9): 2564–2576. doi:10.1111/j.1462-2920.2012.02775.x. PMC 3424356. PMID 22583485.
  169. ^ Held NL, Herrera A, Whitaker RJ (November 2013). "Reassortment of CRISPR repeat-spacer loci in Sulfolobus islandicus". Environmental Microbiology. 15 (11): 3065–3076. doi:10.1111/1462-2920.12146. PMID 23701169.
  170. ^ Held NL, Herrera A, Cadillo-Quiroz H, Whitaker RJ (September 2010). "CRISPR associated diversity within a population of Sulfolobus islandicus". PLOS ONE. 5 (9): e12988. Bibcode:2010PLoSO...512988H. doi:10.1371/journal.pone.0012988. PMC 2946923. PMID 20927396.
  171. ^ a b c Medvedeva S, Liu Y, Koonin EV, Severinov K, Prangishvili D, Krupovic M (November 2019). "Virus-borne mini-CRISPR arrays are involved in interviral conflicts". Nature Communications. 10 (1): 5204. Bibcode:2019NatCo..10.5204M. doi:10.1038/s41467-019-13205-2. PMC 6858448. PMID 31729390.
  172. ^ Skennerton CT, Imelfort M, Tyson GW (May 2013). "Crass: identification and reconstruction of CRISPR from unassembled metagenomic data". Nucleic Acids Research. 41 (10): e105. doi:10.1093/nar/gkt183. PMC 3664793. PMID 23511966.
  173. ^ Stern A, Mick E, Tirosh I, Sagy O, Sorek R (October 2012). "CRISPR targeting reveals a reservoir of common phages associated with the human gut microbiome". Genome Research. 22 (10): 1985–1994. doi:10.1101/gr.138297.112. PMC 3460193. PMID 22732228.
  174. ^ Novick RP, Christie GE, Penadés JR (August 2010). "The phage-related chromosomal islands of Gram-positive bacteria". Nature Reviews Microbiology. 8 (8): 541–551. doi:10.1038/nrmicro2393. PMC 3522866. PMID 20634809.
  175. ^ Ram G, Chen J, Kumar K, Ross HF, Ubeda C, Damle PK, Lane KD, Penadés JR, Christie GE, Novick RP (October 2012). "Staphylococcal pathogenicity island interference with helper phage reproduction is a paradigm of molecular parasitism". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (40): 16300–16305. Bibcode:2012PNAS..10916300R. doi:10.1073/pnas.1204615109. PMC 3479557. PMID 22991467.
  176. ^ Ram G, Chen J, Ross HF, Novick RP (October 2014). "Precisely modulated pathogenicity island interference with late phage gene transcription". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (40): 14536–14541. Bibcode:2014PNAS..11114536R. doi:10.1073/pnas.1406749111. PMC 4209980. PMID 25246539.
  177. ^ Seed KD, Lazinski DW, Calderwood SB, Camilli A (February 2013). "A bacteriophage encodes its own CRISPR/Cas adaptive response to evade host innate immunity". Nature. 494 (7438): 489–491. Bibcode:2013Natur.494..489S. doi:10.1038/nature11927. PMC 3587790. PMID 23446421.
  178. ^ Boyd CM, Angermeyer A, Hays SG, Barth ZK, Patel KM, Seed KD (September 2021). "Bacteriophage ICP1: A Persistent Predator of Vibrio cholerae". Annual Review of Virology. 8 (1): 285–304. doi:10.1146/annurev-virology-091919-072020. ISSN 2327-056X. PMC 9040626. PMID 34314595.
  179. ^ "What is CRISPR and How does it work?". Livescience.Tech. 30 April 2018. Archived from the original on 2020-01-24. Retrieved 2019-12-14.
  180. ^ Verma AK, Mandal S, Tiwari A, Monachesi C, Catassi GN, Srivastava A, Gatti S, Lionetti E, Catassi C (2 October 2021). "Current Status and Perspectives on the Application of CRISPR/Cas9 Gene-Editing System to Develop a Low-Gluten, Non-Transgenic Wheat Variety". Foods. 10 (2351): 2351. doi:10.3390/foods10102351. PMC 8534962. PMID 34681400.
  181. ^ Saurabh S (March 2021). "Genome Editing: Revolutionizing the Crop Improvement". Plant Molecular Biology Reporte. 39 (4): 752–772. doi:10.1007/s11105-021-01286-7. S2CID 233713026.
  182. ^ Doudna JA, Charpentier E (November 2014). "Genome editing. The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9". Science. 346 (6213): 1258096. doi:10.1126/science.1258096. PMID 25430774. S2CID 6299381.
  183. ^ a b Ledford H (June 2015). "CRISPR, the disruptor". Nature. 522 (7554): 20–24. Bibcode:2015Natur.522...20L. doi:10.1038/522020a. PMID 26040877.
  184. ^ Hsu PD, Lander ES, Zhang F (June 2014). "Development and applications of CRISPR-Cas9 for genome engineering". Cell. 157 (6): 1262–1278. doi:10.1016/j.cell.2014.05.010. PMC 4343198. PMID 24906146.
  185. ^ Alphey L (February 2016). "Can CRISPR-Cas9 gene drives curb malaria?". Nature Biotechnology. 34 (2): 149–150. doi:10.1038/nbt.3473. PMID 26849518. S2CID 10014014.
  186. ^ Bernabé-Orts JM, Casas-Rodrigo I, Minguet EG, Landolfi V, Garcia-Carpintero V, Gianoglio S, et al. (October 2019). "Assessment of Cas12a-mediated gene editing efficiency in plants". Plant Biotechnology Journal. 17 (10): 1971–1984. doi:10.1111/pbi.13113. PMC 6737022. PMID 30950179.
  187. ^ "In A 1st, Doctors In U.S. Use CRISPR Tool To Treat Patient With Genetic Disorder". NPR.org. Retrieved 2019-07-31.
  188. ^ National Institute on Drug Abuse (2020-02-14). "Antiretroviral Therapy Combined With CRISPR Gene Editing Can Eliminate HIV Infection in Mice". National Institute on Drug Abuse. Retrieved 2020-11-15.
  189. ^ "In A 1st, Scientists Use Revolutionary Gene-Editing Tool To Edit Inside A Patient". NPR.org.
  190. ^ The-Crispr (2019-07-15). "Listen Radiolab CRISPR podcast". The Crispr. Archived from the original on 2019-07-15. Retrieved 2019-07-15.
  191. ^ Ledford H (2017). "CRISPR studies muddy results of older gene research". Nature. doi:10.1038/nature.2017.21763. S2CID 90757972.
  192. ^ Torres-Ruiz, Raul; Rodriguez-Perales, Sandra (January 2017). "CRISPR-Cas9 technology: applications and human disease modelling". Briefings in Functional Genomics. 16 (1): 4–12. doi:10.1093/bfgp/elw025. ISSN 2041-2657. PMID 27345434.
  193. ^ Mérien A, Tahraoui-Bories J, Cailleret M, Dupont JB, Leteur C, Polentes J, et al. (December 2021). "CRISPR gene editing in pluripotent stem cells reveals the function of MBNL proteins during human in vitro myogenesis". Human Molecular Genetics. 31 (1): 41–56. doi:10.1093/hmg/ddab218. PMC 8682758. PMID 34312665.
  194. ^ a b Dhamad AE, Abdal Rhida MA (October 2020). "COVID-19: molecular and serological detection methods". PeerJ. 8: e10180. doi:10.7717/peerj.10180. PMC 7547594. PMID 33083156.
  195. ^ Reis AC, Halper SM, Vezeau GE, Cetnar DP, Hossain A, Clauer PR, Salis HM (November 2019). "Simultaneous repression of multiple bacterial genes using nonrepetitive extra-long sgRNA arrays". Nature Biotechnology. 37 (11): 1294–1301. doi:10.1038/s41587-019-0286-9. OSTI 1569832. PMID 31591552. S2CID 203852115.
  196. ^ Gu W, Crawford ED, O'Donovan BD, Wilson MR, Chow ED, Retallack H, DeRisi JL (March 2016). "Depletion of Abundant Sequences by Hybridization (DASH): using Cas9 to remove unwanted high-abundance species in sequencing libraries and molecular counting applications". Genome Biology. 17 (1): 41. doi:10.1186/s13059-016-0904-5. PMC 4778327. PMID 26944702.
  197. ^ Chen JS, Ma E, Harrington LB, Da Costa M, Tian X, Palefsky JM, Doudna JA (April 2018). "CRISPR-Cas12a target binding unleashes indiscriminate single-stranded DNase activity". Science. 360 (6387): 436–439. Bibcode:2018Sci...360..436C. doi:10.1126/science.aar6245. PMC 6628903. PMID 29449511.
  198. ^ a b Shami A, Mostafa M, Abd-Elsalam KA (2021). "CRISPR Applications in Plant Bacteriology: today and future perspectives". In Abd-Elsalam KA, Lim KT (eds.). CRISPR and RNAi Systems: Nanobiotechnology Approaches to Plant Breeding and Protection. Amsterdam: Elsevier. pp. xxxvi+804. ISBN 978-0-12-821911-9. OCLC 1240283203.
  199. ^ Joung J, Ladha A, Saito M, Kim NG, Woolley AE, Segel M, et al. (October 2020). "Detection of SARS-CoV-2 with SHERLOCK One-Pot Testing". The New England Journal of Medicine. 383 (15): 1492–1494. doi:10.1056/NEJMc2026172. PMC 7510942. PMID 32937062.
  200. ^ Patchsung M, Jantarug K, Pattama A, Aphicho K, Suraritdechachai S, Meesawat P, et al. (December 2020). "Clinical validation of a Cas13-based assay for the detection of SARS-CoV-2 RNA". Nature Biomedical Engineering. 4 (12): 1140–1149. doi:10.1038/s41551-020-00603-x. PMID 32848209.
  201. ^ Konwarh R (September 2020). "Can CRISPR/Cas Technology Be a Felicitous Stratagem Against the COVID-19 Fiasco? Prospects and Hitches". Frontiers in Molecular Biosciences. 7: 557377. doi:10.3389/fmolb.2020.557377. PMC 7511716. PMID 33134311.
  202. ^ Shademan B, Nourazarian A, Hajazimian S, Isazadeh A, Biray Avci C, Oskouee MA (2022-01-11). "CRISPR Technology in Gene-Editing-Based Detection and Treatment of SARS-CoV-2". Frontiers in Molecular Biosciences. 8: 772788. doi:10.3389/fmolb.2021.772788. PMC 8787289. PMID 35087864.
  203. ^ Kellner MJ, Koob JG, Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Zhang F (October 2019). "SHERLOCK: nucleic acid detection with CRISPR nucleases". Nature Protocols. 14 (10): 2986–3012. doi:10.1038/s41596-019-0210-2. PMC 6956564. PMID 31548639.
  204. ^ Ding X, Yin K, Li Z, Liu C (March 2020). "All-in-One Dual CRISPR-Cas12a (AIOD-CRISPR) Assay: A Case for Rapid, Ultrasensitive and Visual Detection of Novel Coronavirus SARS-CoV-2 and HIV virus". bioRxiv. doi:10.1101/2020.03.19.998724. PMC 7239053. PMID 32511323.

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  • UniProt용 PDB에서 사용 가능한 모든 구조 정보 개요: PDBe-KB의 Q46901(CRISPR system Cascade subunit CasA).
  • PDBe-KB의 UniProt용 PDB: P76632(CRISPR system Cascade subunit CasB)에서 사용 가능한 모든 구조 정보에 대한 개요.
  • UniProt용 PDB에서 사용 가능한 모든 구조 정보 개요: PDBe-KB의 Q46899(CRISPR system Cascade subunit CasC).
  • UniProt용 PDB에서 사용 가능한 모든 구조 정보 개요: PDBe-KB의 Q46898(CRISPR system Cascade subunit CasD)
  • UniProt용 PDB에서 이용 가능한 모든 구조 정보에 대한 개요: PDBe-KB의 Q46897(CRISPR system Cascade subunit CasE).