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CRISPR

CRISPR ( / ˈ k r ɪ s p ər / ) (un acrónimo de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente intercaladas ) es una familia de secuencias de ADN que se encuentran en los genomas de organismos procarióticos como bacterias y arqueas . [2] Estas secuencias se derivan de fragmentos de ADN de bacteriófagos que habían infectado previamente al procariota. Se utilizan para detectar y destruir el ADN de bacteriófagos similares durante infecciones posteriores. Por lo tanto, estas secuencias desempeñan un papel clave en el sistema de defensa antiviral (es decir, antifagos) de los procariotas y proporcionan una forma de inmunidad adquirida . [2] [3] [4] [5] CRISPR se encuentra en aproximadamente el 50 % de los genomas bacterianos secuenciados y en casi el 90 % de las arqueas secuenciadas. [6]

Diagrama del mecanismo de defensa antiviral procariótico CRISPR [7]

Cas9 (o "proteína 9 asociada a CRISPR") es una enzima que utiliza secuencias CRISPR como guía para reconocer y abrir hebras específicas de ADN que son complementarias a la secuencia CRISPR. Las enzimas Cas9 junto con las secuencias CRISPR forman la base de una tecnología conocida como CRISPR-Cas9 que puede usarse para editar genes dentro de los organismos. [8] [9] Este proceso de edición tiene una amplia variedad de aplicaciones que incluyen investigación biológica básica, desarrollo de productos biotecnológicos y tratamiento de enfermedades. [10] [11] El desarrollo de la técnica de edición del genoma CRISPR-Cas9 fue reconocido con el Premio Nobel de Química en 2020, otorgado a Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna . [12] [13]

Historia

Secuencias repetidas

El descubrimiento de repeticiones de ADN agrupadas se produjo de forma independiente en tres partes del mundo. La primera descripción de lo que más tarde se llamaría CRISPR es del investigador de la Universidad de Osaka Yoshizumi Ishino y sus colegas en 1987. Clonaron accidentalmente parte de una secuencia CRISPR junto con el gen "iap" (conversión de isoenzimas de la fosfatasa alcalina) del genoma de Escherichia . coli [14] [15] que era su objetivo. La organización de las repeticiones fue inusual. Las secuencias repetidas normalmente se organizan de forma consecutiva, sin intercalar secuencias diferentes. [11] [15] No conocían la función de las repeticiones agrupadas interrumpidas.

En 1993, investigadores de Mycobacterium tuberculosis en los Países Bajos publicaron dos artículos sobre un grupo de repeticiones directas interrumpidas (DR) en esa bacteria. Reconocieron la diversidad de las secuencias que intervenían en las repeticiones directas entre diferentes cepas de M. tuberculosis [16] y utilizaron esta propiedad para diseñar un método de tipificación al que denominaron spoligotyping , que todavía se utiliza en la actualidad. [17] [18]

Francisco Mojica de la Universidad de Alicante en España estudió las repeticiones observadas en los organismos arqueales de las especies Haloferax y Haloarcula y su función. El supervisor de Mojica supuso en ese momento que las repeticiones agrupadas tenían un papel en la segregación correcta del ADN replicado en células hijas durante la división celular porque los plásmidos y cromosomas con matrices de repeticiones idénticas no podían coexistir en Haloferax volcanii . También se observó por primera vez la transcripción de las repeticiones interrumpidas; esta fue la primera caracterización completa de CRISPR. [18] [19] En el año 2000, Mojica realizó un estudio de la literatura científica y uno de sus estudiantes realizó una búsqueda en genomas publicados con un programa ideado por él mismo. Identificaron repeticiones interrumpidas en 20 especies de microbios como pertenecientes a la misma familia. [20] Debido a que esas secuencias estaban espaciadas, Mojica inicialmente las llamó "repeticiones cortas regularmente espaciadas" (SRSR). [21] En 2001, Mojica y Ruud Jansen, que buscaban repeticiones interrumpidas adicionales, propusieron el acrónimo CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeticiones) para aliviar la confusión derivada de los numerosos acrónimos utilizados para describir las secuencias en la literatura científica. . [19] [22] En 2002, Tang, et al. mostró evidencia de que las regiones repetidas CRISPR del genoma de Archaeoglobus fulgidus se transcribieron en moléculas de ARN largas que posteriormente se procesaron en ARN pequeños de longitud unitaria, además de algunas formas más largas de 2, 3 o más unidades de repetición espaciadora. [23] [24]

En 2005, el investigador del yogur Rodolphe Barrangou descubrió que Streptococcus thermophilus , después de desafíos iterativos con fagos, desarrolla una mayor resistencia a los fagos, y esta resistencia mejorada se debe a la incorporación de secuencias espaciadoras CRISPR adicionales. [25] La empresa de alimentos danesa Danisco, para la que en ese momento trabajaba Barrangou, desarrolló cepas de S. thermophilus resistentes a fagos para su uso en la producción de yogur. Posteriormente, Danisco fue comprada por DuPont , que "posee alrededor del 50 por ciento del mercado mundial de cultivos lácteos" y la tecnología se generalizó. [26]

Sistemas asociados a CRISPR

Una contribución importante a la comprensión de CRISPR se produjo con la observación de Jansen de que el grupo de repeticiones procariotas estaba acompañado por un conjunto de genes homólogos que conforman los sistemas asociados a CRISPR o genes cas . Inicialmente se reconocieron cuatro genes cas ( cas 1–4). Las proteínas Cas mostraron motivos de helicasa y nucleasa , lo que sugiere un papel en la estructura dinámica de los loci CRISPR. [27] En esta publicación, se utilizó el acrónimo CRISPR como nombre universal de este patrón. Sin embargo, la función CRISPR seguía siendo enigmática.

Diagrama simplificado de un locus CRISPR. Se muestran los tres componentes principales de un locus CRISPR: genes cas , una secuencia líder y una matriz de espaciadores repetidos. Las repeticiones se muestran como cuadros grises y los espaciadores son barras de colores. La disposición de los tres componentes no siempre es como se muestra. [28] [29] Además, varios CRISPR con secuencias similares pueden estar presentes en un solo genoma, y ​​solo uno de ellos está asociado con genes cas . [30]

En 2005, tres grupos de investigación independientes demostraron que algunos espaciadores CRISPR se derivan de ADN de fagos y ADN extracromosómico , como los plásmidos . [31] [32] [33] En efecto, los espaciadores son fragmentos de ADN recopilados de virus que previamente intentaron atacar la célula. La fuente de los espaciadores fue una señal de que el sistema CRISPR- cas podría tener un papel en la inmunidad adaptativa de las bacterias . [28] [34] Los tres estudios que proponían esta idea fueron rechazados inicialmente por revistas de alto perfil, pero finalmente aparecieron en otras revistas. [35]

La primera publicación [32] que propone un papel de CRISPR-Cas en la inmunidad microbiana, realizada por Mojica y colaboradores de la Universidad de Alicante , predijo un papel de la transcripción de ARN de los espaciadores en el reconocimiento de objetivos en un mecanismo que podría ser análogo al de interferencia del ARN. Sistema utilizado por las células eucariotas. Koonin y sus colegas ampliaron esta hipótesis de interferencia del ARN proponiendo mecanismos de acción para los diferentes subtipos de CRISPR-Cas según la función prevista de sus proteínas. [36]

El trabajo experimental de varios grupos reveló los mecanismos básicos de la inmunidad CRISPR-Cas. En 2007 se publicó la primera evidencia experimental de que CRISPR era un sistema inmunológico adaptativo. [4] [11] Una región CRISPR en Streptococcus thermophilus adquirió espaciadores del ADN de un bacteriófago infectante . Los investigadores manipularon la resistencia de S. thermophilus a diferentes tipos de fagos agregando y eliminando espaciadores cuya secuencia coincidía con las encontradas en los fagos probados. [37] [38] En 2008, Brouns y Van der Oost identificaron un complejo de proteínas Cas (llamado Cascade) que en E. coli corta el precursor de ARN CRISPR dentro de las repeticiones en moléculas de ARN maduras que contienen espaciadores llamadas ARN CRISPR (ARNcr). , que permaneció unido al complejo proteico. [39] Además, se descubrió que Cascade, crRNA y una helicasa/nucleasa ( Cas3 ) eran necesarios para proporcionar a un huésped bacteriano inmunidad contra la infección por un virus de ADN . Al diseñar un CRISPR antivirus, demostraron que dos orientaciones del crRNA (sentido/antisentido) proporcionaban inmunidad, lo que indica que las guías del crRNA estaban dirigidas al dsDNA . Ese año Marraffini y Sontheimer confirmaron que una secuencia CRISPR de S. epidermidis apuntaba al ADN y no al ARN para evitar la conjugación . Este hallazgo estaba en desacuerdo con el mecanismo propuesto de inmunidad CRISPR-Cas similar a la interferencia de ARN, aunque más tarde se encontró en Pyrococcus furiosus un sistema CRISPR-Cas que se dirige al ARN extraño . [11] [38] Un estudio de 2010 demostró que CRISPR-Cas corta ambas hebras de ADN de fagos y plásmidos en S. thermophilus . [40]

cas9

Un sistema CRISPR más simple de Streptococcus pyogenes se basa en la proteína Cas9 . La endonucleasa Cas9 es un sistema de cuatro componentes que incluye dos moléculas pequeñas: crRNA y ARN CRISPR transactivador (tracrRNA). [41] [42] En 2012, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier rediseñaron la endonucleasa Cas9 en un sistema de dos componentes más manejable fusionando las dos moléculas de ARN en un " ARN de guía única " que, cuando se combina con Cas9, podría encontrar y cortar el objetivo de ADN especificado por el ARN guía. [43] Esta contribución fue tan significativa que fue reconocida con el Premio Nobel de Química en 2020. Al manipular la secuencia de nucleótidos del ARN guía, el sistema artificial Cas9 podría programarse para apuntar a cualquier secuencia de ADN para su separación. [43] Otro grupo de colaboradores compuesto por Virginijus Šikšnys junto con Gasiūnas, Barrangou y Horvath demostraron que Cas9 del sistema CRISPR de S. thermophilus también se puede reprogramar para apuntar a un sitio de su elección cambiando la secuencia de su ARNcr. Estos avances impulsaron los esfuerzos para editar genomas con el sistema CRISPR-Cas9 modificado. [18]

Los grupos liderados por Feng Zhang y George Church publicaron simultáneamente descripciones de la edición del genoma en cultivos de células humanas utilizando CRISPR-Cas9 por primera vez. [11] [44] [45] Desde entonces se ha utilizado en una amplia gama de organismos, incluida la levadura de panadería ( Saccharomyces cerevisiae ), [46] [47] [48] el patógeno oportunista Candida albicans , [49] [50] pez cebra ( Danio rerio ), [51] moscas de la fruta ( Drosophila melanogaster ), [52] [53] hormigas ( Harpegnathos saltator [54] y Ooceraea biroi [55] ), mosquitos ( Aedes aegypti [56] ), nematodos ( Caenorhabditis elegans ), [57] plantas, [58] ratones ( Mus musculus domesticus ) , [59] [60] monos [61] y embriones humanos. [62]

CRISPR se ha modificado para crear factores de transcripción programables que permitan apuntar y activar o silenciar genes específicos. [63]

Un diagrama de las nucleasas CRISPR Cas12a y Cas9 con la posición de escisión del ADN mostrada en relación con sus secuencias PAM en un acercamiento

Se ha demostrado que el sistema CRISPR-Cas9 realiza ediciones genéticas efectivas en cigotos tripronucleares humanos, descrito por primera vez en un artículo de 2015 de los científicos chinos P. Liang e Y. Xu. El sistema logró escindir con éxito la beta-hemoglobina ( HBB ) mutante en 28 de 54 embriones. Cuatro de los 28 embriones se recombinaron con éxito utilizando una plantilla de donante proporcionada por los científicos. Los científicos demostraron que durante la recombinación del ADN de la cadena escindida, la secuencia endógena homóloga HBD compite con la plantilla donante exógena. La reparación del ADN en embriones humanos es mucho más complicada y particular que en células madre derivadas. [64]

Cas12a

En 2015, la nucleasa Cas12a (anteriormente conocida comoCpf1 [65] ) se caracterizó en el sistema CRISPR-Cpf1 de la bacteria Francisella novicida . [66] [67] Su nombre original, de una definición de familia de proteínas TIGRFAM creada en 2012, refleja la prevalencia de su subtipo CRISPR-Cas en los linajes Prevotella y Francisella . Cas12a mostró varias diferencias clave con respecto a Cas9, entre ellas: provocar un corte "escalonado" en el ADN de doble hebra en comparación con el corte "romo" producido por Cas9, depender de un PAM "rico en T" (que proporciona sitios de destino alternativos a Cas9) y requerir sólo un ARN CRISPR (ARNcr) para una focalización exitosa. Por el contrario, Cas9 requiere tanto crRNA como un crRNA transactivador (tracrRNA).

Estas diferencias pueden darle a Cas12a algunas ventajas sobre Cas9. Por ejemplo, los pequeños crRNA de Cas12a son ideales para la edición del genoma multiplexado, ya que se pueden empaquetar más de ellos en un vector que los sgRNA de Cas9. Los salientes pegajosos 5' que deja Cas12a también se pueden utilizar para el ensamblaje de ADN, que es mucho más específico para el objetivo que la clonación tradicional con enzimas de restricción. [68] Finalmente, Cas12a escinde el ADN entre 18 y 23 pares de bases aguas abajo del sitio PAM. Esto significa que no hay alteración de la secuencia de reconocimiento después de la reparación, por lo que Cas12a permite múltiples rondas de escisión del ADN. Por el contrario, dado que Cas9 corta sólo 3 pares de bases aguas arriba del sitio PAM, la vía NHEJ produce mutaciones indel que destruyen la secuencia de reconocimiento, evitando así más rondas de corte. En teoría, las rondas repetidas de escisión del ADN deberían generar una mayor oportunidad para que se produzca la edición genómica deseada. [69] Una característica distintiva de Cas12a, en comparación con Cas9, es que después de cortar su objetivo, Cas12a permanece unido al objetivo y luego escinde otras moléculas de ADN ss de forma no discriminatoria. [70] Esta propiedad se denomina actividad de "escisión colateral" o "transescisión" y ha sido explotada para el desarrollo de diversas tecnologías de diagnóstico. [71] [72]

Cas13

En 2016, la nucleasaCas13a (anteriormente conocido comoSe caracterizó C2c2 ) de la bacteria Leptotrichia shahii . Cas13 es una endonucleasa de ARN guiada por ARN, lo que significa que no escinde ADN, sino sólo ARN monocatenario. Cas13 es guiado por su crRNA hacia un objetivo de ssRNA y se une y escinde el objetivo. Al igual que Cas12a, Cas13 permanece unido al objetivo y luego escinde otras moléculas de ssRNA de forma no discriminatoria. [73] Esta propiedad de escisión colateral se ha explotado para el desarrollo de diversas tecnologías de diagnóstico. [74] [75] [76]

En 2021, el Dr. Hui Yang caracterizó nuevas variantes en miniatura de la proteína Cas13 (mCas13), Cas13X y Cas13Y. El uso de una pequeña porción de la secuencia del gen N del SARS-CoV-2 como objetivo en la caracterización de mCas13, reveló la sensibilidad y especificidad de mCas13 junto con RT-LAMP para la detección de SARS-CoV-2 en muestras tanto sintéticas como clínicas en comparación con otras pruebas estándar disponibles como RT-qPCR (1 copia/μL). [77]

estructura del lugar

Repeticiones y espaciadores

La matriz CRISPR se compone de una secuencia líder rica en AT seguida de repeticiones cortas separadas por espaciadores únicos. [78] Las repeticiones CRISPR suelen tener un tamaño de 28 a 37 pares de bases (pb), aunque puede haber desde 23 pb hasta 55 pb. [79] Algunos muestran simetría diada , lo que implica la formación de una estructura secundaria como un tallo en bucle ("horquilla") en el ARN, mientras que otros están diseñados para no estar estructurados. El tamaño de los espaciadores en diferentes matrices CRISPR suele ser de 32 a 38 pb (rango de 21 a 72 pb). [79] Nuevos espaciadores pueden aparecer rápidamente como parte de la respuesta inmune a la infección por fagos. [80] Por lo general, hay menos de 50 unidades de la secuencia espaciadora repetida en una matriz CRISPR. [79]

Estructuras de ARN CRISPR

Genes cas y subtipos CRISPR.

A menudo se ubican pequeños grupos de genes cas junto a las matrices de espaciadores de repetición CRISPR. En conjunto, los 93 genes cas se agrupan en 35 familias según la similitud de secuencia de las proteínas codificadas. 11 de las 35 familias forman el núcleo cas , que incluye las familias de proteínas Cas1 a Cas9. Un locus CRISPR-Cas completo tiene al menos un gen que pertenece al núcleo cas . [81]

Los sistemas CRISPR-Cas se dividen en dos clases. Los sistemas de clase 1 utilizan un complejo de múltiples proteínas Cas para degradar ácidos nucleicos extraños. Los sistemas de clase 2 utilizan una única proteína Cas grande para el mismo propósito. La clase 1 se divide en tipos I, III y IV; La clase 2 se divide en los tipos II, V y VI. [82] Los 6 tipos de sistemas se dividen en 19 subtipos. [83] Cada tipo y la mayoría de los subtipos se caracterizan por un "gen característico" que se encuentra casi exclusivamente en la categoría. La clasificación también se basa en el complemento de genes cas que están presentes. La mayoría de los sistemas CRISPR-Cas tienen una proteína Cas1. La filogenia de las proteínas Cas1 generalmente concuerda con el sistema de clasificación, [84] pero existen excepciones debido a la combinación de módulos. [81] Muchos organismos contienen múltiples sistemas CRISPR-Cas, lo que sugiere que son compatibles y pueden compartir componentes. [85] [86] La distribución esporádica de los subtipos CRISPR-Cas sugiere que el sistema CRISPR-Cas está sujeto a transferencia horizontal de genes durante la evolución microbiana .

Mecanismo

Las etapas de la inmunidad CRISPR para cada uno de los tres tipos principales de inmunidad adaptativa.
(1) La adquisición comienza con el reconocimiento del ADN invasor por Cas1 y Cas2 y la escisión de un protoespaciador.
(2) El protoespaciador se liga a la repetición directa adyacente a la secuencia líder y
(3) la extensión de cadena única repara el CRISPR y duplica la repetición directa. Las etapas de interferencia y procesamiento de crRNA ocurren de manera diferente en cada uno de los tres sistemas CRISPR principales.
(4) Los genes cas escinden el transcrito CRISPR primario para producir ARNcr.
(5) En los sistemas de tipo I, Cas6e/Cas6f se escinde en la unión de ssRNA y dsRNA formada por bucles en horquilla en la repetición directa. Los sistemas de tipo II utilizan un ARN transactivador (tracr) para formar ARNbc, que es escindido por Cas9 y RNasaIII. Los sistemas de tipo III utilizan un homólogo de Cas6 que no requiere bucles en horquilla en la repetición directa para la escisión.
(6) En los sistemas de tipo II y tipo III, el recorte secundario se realiza en el extremo 5' o 3' para producir ARNcr maduros.
(7) Los ARNcr maduros se asocian con proteínas Cas para formar complejos de interferencia.
(8) En los sistemas de tipo I y tipo II, se requieren interacciones entre la proteína y la secuencia PAM para la degradación del ADN invasor. Los sistemas de tipo III no requieren un PAM para una degradación exitosa y en los sistemas de tipo III-A el emparejamiento de bases ocurre entre el ARNcr y el ARNm en lugar del ADN, objetivo de los sistemas de tipo III-B.
El locus genético CRISPR proporciona a las bacterias un mecanismo de defensa para protegerlas de infecciones repetidas por fagos.
Transcripciones del locus genético CRISPR y maduración del pre-crRNA
Estructura 3D del complejo de interferencia CRISPR-Cas9
CRISPR-Cas9 como herramienta molecular introduce roturas específicas del ADN de doble cadena.
Las roturas del ADN de doble hebra introducidas por CRISPR-Cas9 permiten una mayor manipulación genética al explotar los mecanismos endógenos de reparación del ADN.

La inmunidad CRISPR-Cas es un proceso natural de bacterias y arqueas. [103] CRISPR-Cas previene la infección, la conjugación y la transformación natural de los bacteriófagos al degradar los ácidos nucleicos extraños que ingresan a la célula. [38]

Adquisición de espaciadores

Cuando un microbio es invadido por un bacteriófago , la primera etapa de la respuesta inmune es capturar el ADN del fago e insertarlo en un locus CRISPR en forma de espaciador. Cas1 y Cas2 se encuentran en ambos tipos de sistemas inmunológicos CRISPR-Cas, lo que indica que están involucrados en la adquisición de espaciadores. Los estudios de mutaciones confirmaron esta hipótesis y demostraron que la eliminación de Cas1 o Cas2 detuvo la adquisición del espaciador, sin afectar la respuesta inmune CRISPR. [104] [105] [106] [107] [108]

Se han caracterizado múltiples proteínas Cas1 y se han resuelto sus estructuras. [109] [110] [111] Las proteínas Cas1 tienen diversas secuencias de aminoácidos . Sin embargo, sus estructuras cristalinas son similares y todas las proteínas Cas1 purificadas son nucleasas/ integrasas dependientes de metales que se unen al ADN de manera independiente de la secuencia. [85] Se han caracterizado proteínas Cas2 representativas y poseen actividad de endoribonucleasa específica (de una sola hebra) ssRNA- [112] o (de doble hebra) dsDNA- [113] [114] .

En el sistema IE de E. coli Cas1 y Cas2 forman un complejo donde un dímero Cas2 une dos dímeros Cas1. [115] En este complejo, Cas2 desempeña una función de andamiaje no enzimático, [115] uniendo fragmentos bicatenarios de ADN invasor, mientras que Cas1 se une a los flancos monocatenarios del ADN y cataliza su integración en matrices CRISPR. [116] [117] [118] Generalmente se agregan nuevos espaciadores al comienzo de CRISPR junto a la secuencia líder, creando un registro cronológico de infecciones virales. [119] En E. coli, una proteína similar a una histona llamada factor huésped de integración ( IHF ), que se une a la secuencia líder, es responsable de la precisión de esta integración. [120] IHF también mejora la eficiencia de integración en el sistema de tipo IF de Pectobacterium atrosepticum . [121] pero en otros sistemas, es posible que se requieran diferentes factores del host [122]

Motivos adyacentes protoespaciadores (PAM)

El análisis bioinformático de regiones de genomas de fagos que fueron extirpados como espaciadores (denominados protoespaciadores) reveló que no fueron seleccionados al azar sino que se encontraron adyacentes a secuencias de ADN cortas (3 a 5 pb) denominadas motivos adyacentes a protoespaciadores (PAM). El análisis de los sistemas CRISPR-Cas mostró que los PAM son importantes para los sistemas tipo I y tipo II, pero no para los sistemas tipo III durante la adquisición. [33] [123] [124] [125] [126] [127] En los sistemas tipo I y tipo II, los protoespaciadores se cortan en posiciones adyacentes a una secuencia PAM, con el otro extremo del espaciador cortado usando un mecanismo de regla, manteniendo así la regularidad del tamaño del espaciador en la matriz CRISPR. [128] [129] La conservación de la secuencia PAM difiere entre los sistemas CRISPR-Cas y parece estar vinculada evolutivamente a Cas1 y la secuencia líder . [127] [130]

Se agregan nuevos espaciadores a una matriz CRISPR de manera direccional, [31] ocurriendo preferentemente, [80] [123] [124] [131] [132] pero no exclusivamente, adyacentes [126] [129] a la secuencia líder. El análisis del sistema tipo IE de E. coli demostró que la primera repetición directa adyacente a la secuencia líder se copia, con el espaciador recién adquirido insertado entre la primera y segunda repeticiones directas. [107] [128]

La secuencia PAM parece ser importante durante la inserción del espaciador en sistemas tipo IE. Esa secuencia contiene un nucleótido final (nt) fuertemente conservado adyacente al primer nt del protoespaciador. Este nt se convierte en la base final en la primera repetición directa. [108] [133] [134] Esto sugiere que la maquinaria de adquisición del espaciador genera salientes monocatenarios en la penúltima posición de la repetición directa y en el PAM durante la inserción del espaciador. Sin embargo, no todos los sistemas CRISPR-Cas parecen compartir este mecanismo ya que los PAM en otros organismos no muestran el mismo nivel de conservación en la posición final. [130] Es probable que en esos sistemas, se genere un extremo romo al final de la repetición directa y el protoespaciador durante la adquisición.

Variantes de inserción

El análisis de los CRISPR de Sulfolobus solfataricus reveló mayores complejidades en el modelo canónico de inserción de espaciadores, ya que uno de sus seis loci CRISPR insertó nuevos espaciadores aleatoriamente en toda su matriz CRISPR, en lugar de insertarlos más cerca de la secuencia líder. [129]

Múltiples CRISPR contienen muchos espaciadores para el mismo fago. El mecanismo que provoca este fenómeno fue descubierto en el sistema tipo IE de E. coli . Se detectó una mejora significativa en la adquisición de espaciadores cuando los espaciadores ya apuntan al fago, incluso si no coinciden con el protoespaciador. Este "cebado" requiere que las proteínas Cas implicadas tanto en la adquisición como en la interferencia interactúen entre sí. Los espaciadores recién adquiridos que resultan del mecanismo de cebado siempre se encuentran en el mismo hilo que el espaciador de cebado. [108] [133] [134] Esta observación llevó a la hipótesis de que la maquinaria de adquisición se desliza a lo largo del ADN extraño después del cebado para encontrar un nuevo protoespaciador. [134]

Biogénesis

El ARN CRISPR (ARNcr), que luego guía la nucleasa Cas hacia el objetivo durante el paso de interferencia, debe generarse a partir de la secuencia CRISPR. El crRNA se transcribe inicialmente como parte de una única transcripción larga que abarca gran parte de la matriz CRISPR. [29] Esta transcripción luego es escindida por proteínas Cas para formar ARNcr. El mecanismo para producir crRNA difiere entre los sistemas CRISPR-Cas. En los sistemas de tipo IE y tipo IF, las proteínas Cas6e y Cas6f, respectivamente, reconocen bucles de tallo [135] [136] [137] creados por el emparejamiento de repeticiones idénticas que flanquean el ARNcr. [138] Estas proteínas Cas escinden la transcripción más larga en el borde de la región emparejada, dejando un único ARNcr junto con un pequeño remanente de la región repetida emparejada.

Los sistemas de tipo III también utilizan Cas6; sin embargo, sus repeticiones no producen bucles de vástago. En cambio, la escisión se produce cuando la transcripción más larga envuelve Cas6 para permitir la escisión justo aguas arriba de la secuencia repetida. [139] [140] [141]

Los sistemas de tipo II carecen del gen Cas6 y en su lugar utilizan RNasaIII para la escisión. Los sistemas funcionales de tipo II codifican un ARN extra pequeño que es complementario a la secuencia repetida, conocido como ARNcr transactivador (ARNtracr). [41] La transcripción del ARNtracr y la transcripción CRISPR primaria da como resultado el emparejamiento de bases y la formación de ARNbc en la secuencia repetida, que posteriormente es dirigida por la RNasaIII para producir ARNcr. A diferencia de los otros dos sistemas, el crRNA no contiene el espaciador completo, que en cambio está truncado en un extremo. [94]

Los CrRNA se asocian con proteínas Cas para formar complejos de ribonucleótidos que reconocen ácidos nucleicos extraños. Los CrRNA no muestran preferencia entre las cadenas codificantes y no codificantes, lo que es indicativo de un sistema de direccionamiento al ADN guiado por ARN. [5] [40] [104] [108] [142] [143] [144] El complejo tipo IE (comúnmente conocido como Cascade) requiere cinco proteínas Cas unidas a un solo crRNA. [145] [146]

Interferencia

Durante la etapa de interferencia en los sistemas de tipo I, la secuencia PAM se reconoce en la cadena complementaria del crRNA y se requiere junto con el recocido del crRNA. En los sistemas de tipo I, el emparejamiento de bases correcto entre el crRNA y el protoespaciador señala un cambio conformacional en Cascade que recluta Cas3 para la degradación del ADN.

Los sistemas de tipo II se basan en una única proteína multifuncional, Cas9 , para el paso de interferencia. [94] Cas9 requiere tanto el ARNcr como el ARNtracr para funcionar y escindir el ADN utilizando sus dominios de endonucleasa duales tipo HNH y RuvC/RNasaH. En los sistemas de tipo II se requiere el emparejamiento de bases entre el PAM y el genoma del fago. Sin embargo, el PAM se reconoce en la misma cadena que el crRNA (la cadena opuesta a los sistemas de tipo I).

Los sistemas de tipo III, como el tipo I, requieren que seis o siete proteínas Cas se unan a los crRNA. [147] [148] Los sistemas de tipo III analizados de S. solfataricus y P. furiosus se dirigen al ARNm de fagos en lugar del genoma del ADN del fago, [86] [148] lo que puede hacer que estos sistemas sean excepcionalmente capaces de apuntar a fagos basados ​​en ARN. genomas. [85] También se descubrió que los sistemas de tipo III se dirigen al ADN además del ARN utilizando una proteína Cas diferente en el complejo, Cas10. [149] Se demostró que la escisión del ADN depende de la transcripción. [150]

El mecanismo para distinguir el ADN propio del extraño durante la interferencia está integrado en los ARNcr y, por lo tanto, probablemente sea común a los tres sistemas. A lo largo del proceso de maduración distintivo de cada tipo principal, todos los ARNcr contienen una secuencia espaciadora y alguna porción de la repetición en uno o ambos extremos. Es la secuencia de repetición parcial la que evita que el sistema CRISPR-Cas se dirija al cromosoma, ya que el emparejamiento de bases más allá de la secuencia espaciadora se señala a sí mismo y previene la escisión del ADN. [151] Las enzimas CRISPR guiadas por ARN se clasifican como enzimas de restricción de tipo V.

Evolución

Se cree que los genes cas en los módulos adaptador y efector del sistema CRISPR-Cas evolucionaron a partir de dos módulos ancestrales diferentes. Un elemento similar a un transposón llamado casposón que codifica la integrasa similar a Cas1 y potencialmente otros componentes del módulo de adaptación se insertó junto al módulo efector ancestral, que probablemente funcionó como un sistema inmunológico innato independiente. [152] Los genes cas1 y cas2 altamente conservados del módulo adaptador evolucionaron a partir del módulo ancestral, mientras que una variedad de genes cas efectores de clase 1 evolucionaron a partir del módulo efector ancestral. [153] La evolución de estos diversos genes cas del módulo efector de clase 1 estuvo guiada por varios mecanismos, como eventos de duplicación. [154] Por otro lado, cada tipo de módulo efector de clase 2 surgió de inserciones independientes posteriores de elementos genéticos móviles. [155] Estos elementos genéticos móviles tomaron el lugar de los múltiples módulos efectores de genes para crear módulos efectores de un solo gen que producen proteínas grandes que realizan todas las tareas necesarias del módulo efector. [155] Las regiones espaciadoras de los sistemas CRISPR-Cas se toman directamente de elementos genéticos móviles extraños y, por lo tanto, su evolución a largo plazo es difícil de rastrear. [156] Se ha descubierto que la evolución no aleatoria de estas regiones espaciadoras depende en gran medida del entorno y de los elementos genéticos móviles extraños particulares que contiene. [157]

CRISPR-Cas puede inmunizar bacterias contra ciertos fagos y así detener la transmisión. Por este motivo, Koonin describió CRISPR-Cas como un mecanismo de herencia lamarckiano . [158] Sin embargo, esto fue cuestionado por un crítico que señaló: "Deberíamos recordar [a Lamarck] por el bien que contribuyó a la ciencia, no por cosas que se parecen a su teoría sólo superficialmente. De hecho, pensar en CRISPR y otros fenómenos como sólo lamarckianos oscurece la forma simple y elegante en que realmente funciona la evolución". [159] Pero a medida que se han realizado estudios más recientes, se ha hecho evidente que las regiones espaciadoras adquiridas de los sistemas CRISPR-Cas son de hecho una forma de evolución lamarckiana porque son mutaciones genéticas que se adquieren y luego se transmiten. [160] Por otro lado, la evolución de la maquinaria del gen Cas que facilita el sistema evoluciona a través de la evolución darwiniana clásica. [160]

Coevolución

El análisis de las secuencias CRISPR reveló la coevolución de los genomas virales y del huésped. [161] Las proteínas Cas9 están altamente enriquecidas en bacterias patógenas y comensales . La regulación genética mediada por CRISPR-Cas puede contribuir a la regulación de genes bacterianos endógenos, particularmente durante la interacción con huéspedes eucariotas. Por ejemplo, Francisella novicida utiliza un ARN pequeño y único asociado a CRISPR-Cas (scaRNA) para reprimir una transcripción endógena que codifica una lipoproteína bacteriana que es fundamental para que F. novicida amortigüe la respuesta del huésped y promueva la virulencia. [162]

El modelo básico de la evolución de CRISPR consiste en espaciadores recientemente incorporados que impulsan a los fagos a mutar sus genomas para evitar la respuesta inmune bacteriana, creando diversidad tanto en las poblaciones de fagos como en las del huésped. Para resistir una infección por fagos, la secuencia del espaciador CRISPR debe corresponder perfectamente a la secuencia del gen del fago diana. Los fagos pueden continuar infectando las mutaciones puntuales dadas por sus huéspedes en el espaciador. [151] Se requiere un rigor similar en PAM o la cepa bacteriana seguirá siendo sensible a los fagos. [124] [151]

Tarifas

Un estudio de 124 cepas de S. thermophilus mostró que el 26 % de todos los espaciadores eran únicos y que diferentes loci CRISPR mostraban diferentes tasas de adquisición de espaciadores. [123] Algunos loci CRISPR evolucionan más rápidamente que otros, lo que permitió determinar las relaciones filogenéticas de las cepas. Un análisis genómico comparativo mostró que E. coli y S. enterica evolucionan mucho más lentamente que S. thermophilus . Las cepas de este último que divergieron hace 250.000 años todavía contenían el mismo complemento espacial. [163]

El análisis metagenómico de dos biopelículas de drenaje ácido de minas mostró que una de las CRISPR analizadas contenía eliminaciones extensas y adiciones de espaciadores en comparación con la otra biopelícula, lo que sugiere una mayor actividad/prevalencia de fagos en una comunidad que en la otra. [80] En la cavidad bucal, un estudio temporal determinó que entre el 7% y el 22% de los espaciadores se compartieron durante 17 meses dentro de un individuo, mientras que menos del 2% se compartieron entre individuos. [132]

Del mismo entorno, se rastreó una única cepa utilizando cebadores de PCR específicos de su sistema CRISPR. Los resultados a amplio nivel de presencia/ausencia de espaciadores mostraron una diversidad significativa. Sin embargo, este CRISPR agregó tres espaciadores durante 17 meses, [132] lo que sugiere que incluso en un entorno con una diversidad CRISPR significativa, algunos loci evolucionan lentamente.

Se analizaron CRISPR a partir de los metagenomas producidos para el Proyecto Microbioma Humano . [164] Aunque la mayoría eran específicas de un sitio del cuerpo, algunas dentro de un sitio del cuerpo son ampliamente compartidas entre los individuos. Uno de estos loci se originó a partir de especies de estreptococos y contenía aproximadamente 15.000 espaciadores, el 50% de los cuales eran únicos. Al igual que los estudios específicos de la cavidad bucal, algunos mostraron poca evolución en el tiempo. [164]

La evolución de CRISPR se estudió en quimiostatos utilizando S. thermophilus para examinar directamente las tasas de adquisición de espaciadores. En una semana, las cepas de S. thermophilus adquirieron hasta tres espaciadores cuando se enfrentaron a un solo fago. [165] Durante el mismo intervalo, el fago desarrolló polimorfismos de un solo nucleótido que se fijaron en la población, lo que sugiere que la focalización había impedido la replicación del fago en ausencia de estas mutaciones. [165]

Otro experimento con S. thermophilus demostró que los fagos pueden infectar y replicarse en huéspedes que tienen un solo espaciador objetivo. Otro más demostró que pueden existir huéspedes sensibles en entornos con títulos elevados de fagos. [166] Los estudios observacionales y de quimiostato sugieren muchos matices para CRISPR y la (co)evolución de fagos.

Identificación

Los CRISPR están ampliamente distribuidos entre bacterias y arqueas [90] y muestran algunas similitudes de secuencia. [138] Su característica más notable son sus espaciadores repetidos y repeticiones directas. Esta característica hace que los CRISPR sean fácilmente identificables en secuencias largas de ADN, ya que el número de repeticiones disminuye la probabilidad de una coincidencia falsa positiva. [167]

El análisis de CRISPR en datos metagenómicos es más desafiante, ya que los loci CRISPR generalmente no se ensamblan debido a su naturaleza repetitiva o a través de variación de tensión, lo que confunde a los algoritmos de ensamblaje. Cuando hay muchos genomas de referencia disponibles, se puede utilizar la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para amplificar las matrices CRISPR y analizar el contenido del espaciador. [123] [132] [168] [169] [170] [171] Sin embargo, este enfoque proporciona información solo para CRISPR específicamente dirigidos y para organismos con suficiente representación en bases de datos públicas para diseñar cebadores de PCR de polimerasa confiables. Se pueden utilizar cebadores degenerados específicos de repetición para amplificar los espaciadores CRISPR directamente a partir de muestras ambientales; Luego, los amplicones que contienen dos o tres espaciadores se pueden ensamblar computacionalmente para reconstruir matrices CRISPR largas. [171]

La alternativa es extraer y reconstruir matrices CRISPR a partir de datos metagenómicos de escopeta. Esto es computacionalmente más difícil, particularmente con tecnologías de secuenciación de segunda generación (por ejemplo, 454, Illumina), ya que las cortas longitudes de lectura evitan que aparezcan más de dos o tres unidades repetidas en una sola lectura. La identificación CRISPR en lecturas sin procesar se ha logrado mediante identificación puramente de novo [172] o mediante el uso de secuencias repetidas directas en matrices CRISPR parcialmente ensambladas de contigs (segmentos de ADN superpuestos que juntos representan una región de consenso de ADN) [164] y secuencias repetidas directas de genomas publicados [173] como gancho para identificar repeticiones directas en lecturas individuales.

Uso por fagos

Otra forma que tienen las bacterias de defenderse de la infección por fagos es tener islas cromosómicas . Un subtipo de islas cromosómicas llamadas islas cromosómicas inducibles por fagos (PICI) se escinde de un cromosoma bacteriano tras la infección por fagos y puede inhibir la replicación de los fagos. [174] Las PICI son inducidas, escindidas, replicadas y finalmente empaquetadas en pequeñas cápsides por ciertos fagos estafilocócicos templados. Los PICI utilizan varios mecanismos para bloquear la reproducción de fagos. En el primer mecanismo, Ppi codificado por PICI bloquea diferencialmente la maduración de los fagos uniéndose o interactuando específicamente con el fago TerS, bloqueando así la formación del complejo fago TerS/TerL responsable del empaquetado del ADN del fago. En el segundo mecanismo, PICI CpmAB redirige la proteína morfogenética de la cápside del fago para producir el 95% de la cápside del tamaño de SaPI y el ADN del fago puede empaquetar solo 1/3 de su genoma en estas pequeñas cápsides y, por lo tanto, convertirse en un fago no viable. [175] El tercer mecanismo involucra dos proteínas, PtiA y PtiB, que se dirigen a LtrC, que es responsable de la producción de viriones y proteínas de lisis. Este mecanismo de interferencia está modulado por una proteína moduladora, PtiM, que se une a una de las proteínas mediadoras de interferencia, PtiA, y por lo tanto alcanza el nivel requerido de interferencia. [176]

Un estudio demostró que el fago lítico ICP1, que se dirige específicamente al serogrupo O1 de Vibrio cholerae , ha adquirido un sistema CRISPR-Cas que se dirige a un elemento similar a PICI de V. cholerae . El sistema tiene 2 loci CRISPR y 9 genes Cas. Parece ser homólogo al sistema IF encontrado en Yersinia pestis . Además, al igual que el sistema bacteriano CRISPR-Cas, ICP1 CRISPR-Cas puede adquirir nuevas secuencias, lo que permite que el fago y el huésped coevolucionen. [177] [178]

Se demostró que ciertos virus de arqueas portan matrices mini-CRISPR que contienen uno o dos espaciadores. Se ha demostrado que los espaciadores dentro de las matrices CRISPR transmitidas por virus se dirigen a otros virus y plásmidos, lo que sugiere que las matrices mini-CRISPR representan un mecanismo de exclusión de superinfección heterotípica y participan en conflictos intervirales. [171]

Aplicaciones

Edición de genes CRISPR

La tecnología CRISPR se ha aplicado en las industrias alimentaria y agrícola para diseñar cultivos probióticos e inmunizar cultivos industriales (para yogur, por ejemplo) contra infecciones. También se utiliza en cultivos para mejorar el rendimiento, la tolerancia a la sequía y el valor nutricional. [179] [180] [181] La edición de genes CRISPR también se ha convertido en una herramienta fantástica para la investigación científica. La amplificación y "eliminación" de productos genéticos es una forma confiable de identificar genes de interés para el desarrollo farmacéutico o simplemente de comprender mejor las complejidades que residen en cualquier genoma.

A finales de 2014, se habían publicado unos 1.000 artículos de investigación que mencionaban CRISPR. [182] [183] ​​La tecnología se había utilizado para inactivar funcionalmente genes en líneas celulares y células humanas, para estudiar Candida albicans , para modificar levaduras utilizadas para producir biocombustibles y modificar genéticamente cepas de cultivos. [183] ​​Hsu y sus colegas afirman que la capacidad de manipular las secuencias genéticas permite la ingeniería inversa que puede afectar positivamente la producción de biocombustibles. [184] CRISPR también se puede utilizar para cambiar los mosquitos para que no puedan transmitir enfermedades como la malaria. [185] Los enfoques basados ​​en CRISPR que utilizan Cas12a se han utilizado recientemente en la modificación exitosa de una amplia cantidad de especies de plantas. [186]

En julio de 2019, se utilizó CRISPR para tratar experimentalmente a un paciente con un trastorno genético. La paciente era una mujer de 34 años con anemia falciforme . [187]

En febrero de 2020, se lograron avances en los tratamientos contra el VIH : entre el 60% y el 80% del ADN viral integrado se eliminó en ratones y algunos quedaron completamente libres del virus después de ediciones que involucraron tanto LASER ART, una nueva terapia antirretroviral, como CRISPR. [188]

En marzo de 2020, se inyectó virus modificado con CRISPR en el ojo de un paciente en un intento de tratar la amaurosis congénita de Leber . [189]

En el futuro, la edición de genes CRISPR podría utilizarse para crear nuevas especies o revivir especies extintas a partir de especies estrechamente relacionadas. [190]

Las reevaluaciones basadas en CRISPR de afirmaciones sobre relaciones entre genes y enfermedades han llevado al descubrimiento de anomalías potencialmente importantes. [191] [192]

En julio de 2021, se utilizó la edición genética CRISPR de hiPSC para estudiar el papel de las proteínas MBNL asociadas con la DM1. [193]

La técnica CRISPR tiene una respuesta positiva en el tratamiento de diferentes trastornos como el sistema nervioso, el sistema circulatorio, las células madre, los trastornos sanguíneos y la degeneración muscular. Esta herramienta ha generado enfoques avanzados tanto en sistemas terapéuticos como biomédicos y algunas de sus aplicaciones se analizan a continuación.

1.1 β-Hemoglobinopatías

Esta enfermedad pertenece a los trastornos genéticos causados ​​por una mutación que se produce en la estructura de la hemoglobina o por la sustitución de diferentes aminoácidos en las cadenas de globina. Debido a esto, los glóbulos rojos (RBC) causan una serie de obstáculos como insuficiencia cardíaca, obstrucción de los vasos sanguíneos, defectos en el crecimiento y problemas ópticos. [194] Para rehabilitar las β-hemoglobinopatías, las células multipotentes del paciente se transfieren en un modelo de ratón para estudiar la tasa de terapia génica ex vivo, lo que da como resultado la expresión del ARNm y el gen que se rectifica. Curiosamente, la vida media de los glóbulos rojos también aumentó.

1.2 Hemofilia

Es una pérdida de función en la sangre donde los factores de coagulación no funcionan correctamente. Hay dos tipos, hemofilia A y hemofilia B. Mediante el uso de CRISPR-Cas9, se inserta un vector en las bacterias. [195] El vector utilizado es un vector adenoviral que ayuda en la corrección de genes. Sin duda, CRISPR ha dado esperanzas para el tratamiento de la hemofilia al corregir los genes.

1.3 Trastornos neurológicos

CRISPR se utiliza para suprimir las mutaciones que provocan la ganancia de función y también repara las mutaciones con pérdida de funciones mediante la edición de genes en trastornos neurológicos. [196] La herramienta de edición de genes estableció un punto de apoyo en la aplicación in vivo para la asimilación de vías moleculares.

1.4 Ceguera

Los trastornos oculares se convirtieron en un impedimento más para que los médicos trataran a las víctimas. Además, el tejido de la retina presente en el ojo está libre de respuesta inmune del cuerpo. Las enfermedades oculares más frecuentes en todo el mundo son las cataratas y la retinitis pigmentosa (RP). Estos son causados ​​por una mutación sin sentido en la cadena alfa que conduce a la ceguera permanente. El enfoque de CRISPR es empaquetar el gen que codifica la proteína retiniana y editar el genoma, lo que da como resultado una buena visión.

1.5 Enfermedades cardiovasculares

La tecnología CRISPR actúa de manera más eficiente contra las enfermedades relacionadas con el corazón. Debido a la deposición de colesterol en las paredes de las arterias, se produce un bloqueo del flujo sanguíneo. Esto es causado por una mutación en los receptores de colesterol de lipoproteínas de baja densidad (LDLC) , que da como resultado la liberación de colesterol a la sangre en niveles más altos. [197] Esto puede tratarse mediante la eliminación del par de bases en el exón 4 del receptor LDLC. Esta es una mutación sin sentido.

Aplicaciones de CRISPR en agricultura

La aplicación de CRISPR en plantas se logró con éxito en el año 2013. CRISPR Cas9 se ha convertido en un dispositivo influyente en la edición de genomas en cultivos. Dejó una huella en los sistemas de reproducción actuales, [198]

2.1 Aumentar el rendimiento

Para un alto rendimiento en los cereales se modifica el equilibrio de las citoquininas. La citoquinina oxidasa/deshidrogenasa (CKX) es una enzima, [199] por lo que el gen que codifica esta enzima fue eliminado para producir más rendimiento.

2.2 Mejora de la calidad

Los cereales tienen una gran cantidad de polisacárido de amilosa. Para disminuir el contenido de amilosa, se usa CRISPR para alterar los aminoácidos, lo que conduce a una baja producción de sacárido. Además, el trigo contiene proteínas de gluten, por lo que algunos de ellos son intolerantes al gluten y provocan un trastorno llamado enfermedad celíaca. [200] La herramienta de edición de genes se dirige a los genes del gluten, lo que da como resultado una baja producción de gluten en el trigo.

2.3 Resistencia a las enfermedades

El estrés biótico de las plantas se puede reducir mediante el uso de herramientas CRISPR. Las infecciones bacterianas causadas en el arroz provocan la activación de la transcripción de genes, [201] cuyos productos son susceptibles a enfermedades y, mediante el uso de CRISPR, los científicos pudieron generar líneas de resistencia.

Aplicaciones generales de CRISPR

3.1 Terapia génica

El total de trastornos genéticos descubiertos hasta ahora es de unos 6.000. La mayoría de ellos no reciben tratamiento hasta la fecha. La función de la terapia génica es sustituir los genes defectuosos con ADN exógeno y editar la secuencia mutada. [202] Esta terapia tuvo un gran impacto en la biotecnología médica.

3.2 Edición básica

Son dos tipos de ediciones base:

El editor de base de citidina es una terapia novedosa en la que la citidina (C) cambia a timidina (T).

Editor de bases de adenina (ABE), [203] en este hay un cambio en los complementos de bases de adenina (A) a guanina (G).

Las mutaciones se instalaron directamente en el ADN celular, por lo que no se requiere la plantilla del donante. Las ediciones base solo pueden editar mutaciones puntuales y además solo pueden corregir mutaciones de hasta cuatro puntos. [204] Entonces, para dominar este problema, el sistema CRISPR ha introducido una nueva técnica conocida como fusión Cas9 para ampliar el nivel de edición del genoma.

3.3 Silenciamiento y activación de genes

Además, la proteína CRISPR Cas9 puede modular genes activándolos o silenciándolos en función de genes de interés. [205] Existe una nucleasa llamada dCas9 (endonucleasa) que se utiliza para silenciar o activar la expresión de genes.

Limitaciones en las aplicaciones de CRISPR

Los investigadores se enfrentan a muchos desafíos en la edición de genes. [206] Los principales obstáculos que surgen en las aplicaciones clínicas son las cuestiones éticas y el sistema de transporte al sitio de destino. Como las unidades del sistema CRISPR se toman de bacterias, cuando se transfieren a las células huésped se produce una respuesta inmune contra ellas. Se utilizan vectores virales físicos y químicos como vehículos para llevar el complejo al huésped. [ cita necesaria ] Debido a esto, surgen muchas complicaciones, como el daño celular que conduce a la muerte celular. En el caso de los vectores virales, la capacidad del virus es pequeña y la proteína Cas9 es grande. Entonces, para superar estos nuevos métodos, se desarrollaron nuevos métodos en los que se toman cepas más pequeñas de Cas9 de bacterias. Por último, aún queda mucho trabajo por hacer para mejorar el sistema.

CRISPR como herramienta de diagnóstico

Diagrama de flujo esquemático de los métodos de detección molecular del virus COVID-19 [207]

Las nucleasas asociadas a CRISPR han demostrado ser útiles como herramienta para pruebas moleculares debido a su capacidad para apuntar específicamente a secuencias de ácido nucleico en un fondo elevado de secuencias no objetivo. [208] En 2016, la nucleasa Cas9 se utilizó para agotar secuencias de nucleótidos no deseadas en bibliotecas de secuenciación de próxima generación y requirió solo 250 picogramos de entrada inicial de ARN. [209] A partir de 2017, las nucleasas asociadas a CRISPR también se utilizaron para pruebas de diagnóstico directo de ácidos nucleicos, hasta la sensibilidad de una sola molécula. [74] [210] La diversidad CRISPR se utiliza como objetivo de análisis para discernir la filogenia y la diversidad en bacterias, como en las xantomonas por Martins et al. , 2019. [211] : 552  Las detecciones tempranas de patógenos vegetales mediante tipificación molecular de los CRISPR del patógeno se pueden utilizar en la agricultura, como lo demostraron Shen et al. , 2020. [211] : 553 

Al acoplar el diagnóstico basado en CRISPR a procesos enzimáticos adicionales, es posible la detección de moléculas más allá de los ácidos nucleicos. Un ejemplo de una tecnología acoplada es el perfilado de transcripción in vitro (SPRINT) basado en SHERLOCK. SPRINT se puede utilizar para detectar una variedad de sustancias, como metabolitos en muestras de pacientes o contaminantes en muestras ambientales, con alto rendimiento o con dispositivos portátiles en el punto de atención. [76] También se están explorando las plataformas CRISPR-Cas para la detección [71] [72] [207] [212] [213] e inactivación del SARS-CoV-2 , el virus que causa el COVID-19 . [214] Se han identificado dos pruebas de diagnóstico integral diferentes, AIOD-CRISPR y la prueba SHERLOCK para el SARS-CoV-2. [215] La prueba SHERLOCK se basa en un ARN de reportero de prensa marcado con fluorescencia que tiene la capacidad de identificar 10 copias por microlitro. [216] El AIOD-CRISPR ayuda con una detección visual sólida y altamente sensible del ácido nucleico viral. [217]

Ver también

Notas

  1. ^ El subtipo IG se conocía anteriormente como subtipo IU . [84]
  2. ^ El subtipo VK se conocía anteriormente como subtipo VU 5. [92]

Referencias

  1. ^ PDB : 4QYZ ​: Mulepati S, Héroux A, Bailey S (2014). "Estructura cristalina de un complejo de vigilancia guiado por ARN CRISPR unido a un objetivo de ADNss". Ciencia . 345 (6203): 1479–1484. Código Bib : 2014 Ciencia... 345.1479M. doi : 10.1126/ciencia.1256996. PMC  4427192 . PMID  25123481.
  2. ^ ab Barrangou R (2015). "Las funciones de los sistemas CRISPR-Cas en la inmunidad adaptativa y más allá". Opinión actual en inmunología . 32 : 36–41. doi :10.1016/j.coi.2014.12.008. PMID  25574773.
  3. ^ Redman M, King A, Watson C, King D (agosto de 2016). "¿Qué es CRISPR/Cas9?". Archivos de enfermedades en la infancia: edición de educación y práctica . 101 (4): 213–215. doi :10.1136/archdischild-2016-310459. PMC 4975809 . PMID  27059283. 
  4. ^ ab Barrangou R , Fremaux C, Deveau H, Richards M, Boyaval P, Moineau S, et al. (Marzo de 2007). "CRISPR proporciona resistencia adquirida contra virus en procariotas". Ciencia . 315 (5819): 1709-1712. Código Bib : 2007 Ciencia... 315.1709B. doi : 10.1126/ciencia.1138140. hdl : 20.500.11794/38902 . PMID  17379808. S2CID  3888761. ( Se requiere registro )
  5. ^ ab Marraffini LA, Sontheimer EJ (diciembre de 2008). "La interferencia CRISPR limita la transferencia horizontal de genes en estafilococos al apuntar al ADN". Ciencia . 322 (5909): 1843–1845. Código Bib : 2008 Ciencia... 322.1843M. doi : 10.1126/ciencia.1165771. PMC 2695655 . PMID  19095942. 
  6. ^ Hille F, Richter H, Wong SP, Bratovič M, Ressel S, Charpentier E (marzo de 2018). "La biología de CRISPR-Cas: hacia atrás y hacia adelante". Celúla . 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 (enero de 2010). "CRISPR/Cas, el sistema inmunológico de bacterias y arqueas". Ciencia . 327 (5962): 167–170. Código Bib : 2010 Ciencia... 327..167H. doi : 10.1126/ciencia.1179555. PMID  20056882. S2CID  17960960.
  8. ^ Bak RO, Gomez-Ospina N, Porteus MH (agosto de 2018). "Edición de genes en el centro del escenario". Tendencias en Genética . 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 para la edición del genoma: avances, implicaciones y desafíos". Genética Molecular Humana . 23 (R1): R40–6. doi : 10.1093/hmg/ddu125 . PMID  24651067.
  10. ^ CRISPR-CAS9, TALENS y ZFNS: la batalla en la edición de genes https://www.ptglab.com/news/blog/crispr-cas9-talens-and-zfns-the-battle-in-gene-editing/
  11. ^ abcde Hsu PD, Lander ES, Zhang F (junio de 2014). "Desarrollo y aplicaciones de CRISPR-Cas9 para ingeniería genómica". Celúla . 157 (6): 1262-1278. doi :10.1016/j.cell.2014.05.010. PMC 4343198 . PMID  24906146. 
  12. ^ "Comunicado de prensa: Premio Nobel de Química 2020". Fundación Nobel . Consultado el 7 de octubre de 2020 .
  13. ^ Wu KJ, Peltier E (7 de octubre de 2020). "Premio Nobel de Química otorgado a dos científicos por su trabajo en la edición del genoma: Emmanuelle Charpentier y Jennifer A. Doudna desarrollaron la herramienta Crispr, que puede alterar el ADN de animales, plantas y microorganismos con alta precisión". Los New York Times . Consultado el 7 de octubre de 2020 .
  14. ^ Rawat A, Roy M, Jyoti A, Kaushik S, Verma K, Srivastava VK (agosto de 2021). "Cisteína proteasas: lucha contra protozoos parásitos patógenos con enzimas omnipresentes". Investigación Microbiológica . 249 : 126784. doi : 10.1016/j.micres.2021.126784 . PMID  33989978. S2CID  234597200.
  15. ^ ab Ishino Y, Shinagawa H, Makino K, Amemura M, Nakata A (diciembre de 1987). "Secuencia de nucleótidos del gen iap, responsable de la conversión de la isoenzima fosfatasa alcalina en Escherichia coli y la identificación del producto genético". Revista de Bacteriología . 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 (agosto de 1993). "Comparación de varios elementos repetitivos del ADN como marcadores genéticos para la diferenciación de cepas y epidemiología de Mycobacterium tuberculosis". Revista de Microbiología Clínica . 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 (diciembre de 1993). "Naturaleza del polimorfismo del ADN en el grupo de repetición directa de Mycobacterium tuberculosis; aplicación para la diferenciación de cepas mediante un nuevo método de tipificación". Microbiología Molecular . 10 (5): 1057–1065. doi :10.1111/j.1365-2958.1993.tb00976.x. PMID  7934856. S2CID  25304723.
  18. ^ abc Mojica FJ, Montoliu L (2016). "Sobre el origen de la tecnología CRISPR-Cas: de procariotas a mamíferos". Tendencias en Microbiología . 24 (10): 811–820. doi :10.1016/j.tim.2016.06.005. PMID  27401123.
  19. ^ ab Mojica FJ, Rodríguez-Valera F (2016). "El descubrimiento de CRISPR en arqueas y bacterias" (PDF) . El Diario FEBS . 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 (abril de 2000). "Importancia biológica de una familia de repeticiones espaciadas regularmente en los genomas de arqueas, bacterias y mitocondrias". Microbiología Molecular . 36 (1): 244–246. doi : 10.1046/j.1365-2958.2000.01838.x . PMID  10760181.
  21. ^ Isaacson W (2021). The Code Breaker: Jennifer Doudna, la edición genética y el futuro de la raza humana. Nueva York: Simon & Schuster. pag. 73.ISBN _ 978-1-9821-1585-2. OCLC  1239982737.
  22. ^ Barrangou R , van der Oost J (2013). Sistemas CRISPR-Cas: inmunidad adaptativa mediada por ARN en bacterias y arqueas . Heidelberg: Springer. pag. 6.ISBN _ 978-3-642-34656-9.
  23. ^ Tang TH, Bachellerie JP, Rozhdestvensky T, Bortolin ML, Huber H, Drungowski M, et al. (mayo de 2002). "Identificación de 86 candidatos para pequeños ARN no mensajeros del arqueón Archaeoglobus fulgidus". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (11): 7536–7541. Código bibliográfico : 2002PNAS...99.7536T. doi : 10.1073/pnas.112047299 . PMC 124276 . PMID  12032318. 
  24. ^ Charpentier E, Richter H, van der Oost J, White MF (mayo de 2015). "Vías de biogénesis de guías de ARN en inmunidad adaptativa CRISPR-Cas de arqueas y bacterias". Reseñas de microbiología FEMS . 39 (3): 428–441. doi :10.1093/femsre/fuv023. PMC 5965381 . PMID  25994611. 
  25. ^ Romero DA, Magill D, Millen A, Horvath P, Fremaux C (noviembre de 2020). "Interacciones fago-huésped de lactococos y estreptococos lácteos: una perspectiva industrial en un panorama de fagos en evolución". Reseñas de microbiología FEMS . 44 (6): 909–932. doi : 10.1093/femsre/fuaa048 . PMID  33016324.
  26. ^ Molteni M, Huckins G (1 de agosto de 2020). "La guía WIRED para Crispr". Conde Nast. Revista cableada.
  27. ^ Jansen R, Embden JD, Gaastra W, Schouls LM (marzo de 2002). "Identificación de genes asociados con repeticiones de ADN en procariotas". Microbiología Molecular . 43 (6): 1565-1575. doi : 10.1046/j.1365-2958.2002.02839.x . PMID  11952905. S2CID  23196085.
  28. ^ ab Horvath P, Barrangou R (enero de 2010). "CRISPR/Cas, el sistema inmunológico de bacterias y arqueas". Ciencia . 327 (5962): 167–170. Código Bib : 2010 Ciencia... 327..167H. doi :10.1126/Ciencia.1179555. PMID  20056882. S2CID  17960960.
  29. ^ ab Marraffini LA, Sontheimer EJ (marzo de 2010). "Interferencia CRISPR: inmunidad adaptativa dirigida por ARN en bacterias y arqueas". Naturaleza Reseñas Genética . 11 (3): 181-190. doi :10.1038/nrg2749. PMC 2928866 . PMID  20125085. 
  30. ^ Grissa I, Vergnaud G, Pourcel C (mayo de 2007). "La base de datos CRISPRdb y las herramientas para mostrar CRISPR y generar diccionarios de espaciadores y repeticiones". Bioinformática BMC . 8 : 172. doi : 10.1186/1471-2105-8-172 . PMC 1892036 . PMID  17521438. 
  31. ^ ab Pourcel C, Salvignol G, Vergnaud G (marzo de 2005). "Los elementos CRISPR en Yersinia pestis adquieren nuevas repeticiones mediante la absorción preferencial del ADN del bacteriófago y proporcionan herramientas adicionales para estudios evolutivos". Microbiología . 151 (parte 3): 653–663. doi : 10.1099/mic.0.27437-0 . PMID  15758212.
  32. ^ ab Mojica FJ, Díez-Villaseñor C, García-Martínez J, Soria E (febrero de 2005). "Las secuencias intermedias de repeticiones procariotas regularmente espaciadas derivan de elementos genéticos extraños". Revista de evolución molecular . 60 (2): 174–182. Código Bib : 2005JMolE..60..174M. doi :10.1007/s00239-004-0046-3. PMID  15791728. S2CID  27481111.
  33. ^ ab Bolotin A, Quinquis B, Sorokin A, Ehrlich SD (agosto de 2005). "Las repeticiones palíndromas cortas agrupadas y regularmente espaciadas (CRISPR) tienen espaciadores de origen extracromosómico". Microbiología . 151 (parte 8): 2551–2561. doi : 10.1099/mic.0.28048-0 . PMID  16079334.
  34. ^ Morange M (junio de 2015). "Lo que nos cuenta la historia XXXVII. CRISPR-Cas: El descubrimiento de un sistema inmunológico en procariotas". Revista de Biociencias . 40 (2): 221–223. doi : 10.1007/s12038-015-9532-6 . PMID  25963251.
  35. ^ Lander ES (enero de 2016). "Los héroes de CRISPR". Celúla . 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 (marzo de 2006). "Un supuesto sistema inmunológico basado en interferencia de ARN en procariotas: análisis computacional de la maquinaria enzimática predicha, analogías funcionales con ARNi eucariótico y mecanismos de acción hipotéticos". Biología Directa . 1 : 7. doi : 10.1186/1745-6150-1-7 . PMC 1462988 . PMID  16545108. 
  37. ^ Pennisi E (agosto de 2013). "La moda CRISPR". Enfoque de noticias. Ciencia . 341 (6148): 833–836. Código Bib : 2013 Ciencia... 341..833P. doi : 10.1126/ciencia.341.6148.833. PMID  23970676.
  38. ^ abc Marraffini LA (octubre de 2015). "Inmunidad CRISPR-Cas en procariotas". Naturaleza . 526 (7571): 55–61. Código Bib :2015Natur.526...55M. doi : 10.1038/naturaleza15386. PMID  26432244. S2CID  3718361.
  39. ^ Brouns SJ, Jore MM, Lundgren M, Westra ER, Slijkhuis RJ, Snijders AP, Dickman MJ, Makarova KS, Koonin EV , van der Oost J (agosto de 2008). "Los pequeños ARN CRISPR guían la defensa antiviral en procariotas". Ciencia . 321 (5891): 960–964. Código Bib : 2008 Ciencia... 321.. 960B. doi : 10.1126/ciencia.1159689. PMC 5898235 . PMID  18703739. 
  40. ^ ab Garneau JE, Dupuis MÈ, Villion M, Romero DA, Barrangou R , Boyaval P, et al. (noviembre de 2010). "El sistema inmunológico bacteriano CRISPR/Cas escinde el ADN de bacteriófagos y plásmidos". Naturaleza . 468 (7320): 67–71. Código Bib :2010Natur.468...67G. CiteSeerX 10.1.1.451.9645 . doi : 10.1038/naturaleza09523. PMID  21048762. S2CID  205222849. 
  41. ^ ab Deltcheva E, Chylinski K, Sharma CM, Gonzales K, Chao Y, Pirzada ZA, Eckert MR, Vogel J, Charpentier E (marzo de 2011). "Maduración del ARN CRISPR por ARN pequeño codificado en trans y factor del huésped RNasa III". Naturaleza . 471 (7340): 602–607. Código Bib :2011Natur.471..602D. doi : 10.1038/naturaleza09886. PMC 3070239 . PMID  21455174. 
  42. ^ Barrangou R (noviembre de 2015). "Diversidad de sistemas inmunológicos y máquinas moleculares CRISPR-Cas". Biología del genoma . 16 : 247. doi : 10.1186/s13059-015-0816-9 . PMC 4638107 . PMID  26549499. 
  43. ^ ab Jinek M, Chylinski K, Fonfara I, Hauer M, Doudna JA , Charpentier E (agosto de 2012). "Una endonucleasa de ADN programable guiada por ARN dual en inmunidad bacteriana adaptativa". Ciencia . 337 (6096): 816–821. Código Bib : 2012 Ciencia... 337..816J. doi : 10.1126/ciencia.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 (febrero de 2013). "Ingeniería del genoma multiplex mediante sistemas CRISPR/Cas". Ciencia . 339 (6121): 819–823. Código Bib : 2013 Ciencia... 339..819C. doi :10.1126/ciencia.1231143. PMC 3795411 . PMID  23287718. 
  45. ^ Mali P, Yang L, Esvelt KM, Aach J, Guell M, DiCarlo JE, Norville JE, Church GM (febrero de 2013). "Ingeniería del genoma humano guiada por ARN mediante Cas9". Ciencia . 339 (6121): 823–826. Código Bib : 2013 Ciencia... 339..823M. doi : 10.1126/ciencia.1232033. PMC 3712628 . PMID  23287722. 
  46. ^ DiCarlo JE, Norville JE, Mali P, Rios X, Aach J, Church GM (abril de 2013). "Ingeniería del genoma en Saccharomyces cerevisiae utilizando sistemas CRISPR-Cas". Investigación de ácidos nucleicos . 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 (diciembre de 2014). "Construcción de un mutante auxotrófico cuádruple de una cepa poliploide industrial de Saccharomyces cerevisiae mediante el uso de nucleasa Cas9 guiada por ARN". Microbiología Aplicada y Ambiental . 80 (24): 7694–7701. Código Bib : 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 (abril de 2016). "Ingeniería metabólica del probiótico Saccharomyces boulardii". Microbiología Aplicada y Ambiental . 82 (8): 2280–2287. Código Bib : 2016ApEnM..82.2280L. doi :10.1128/AEM.00057-16. PMC 4959471 . PMID  26850302. 
  49. ^ Vyas VK, Barrasa MI, Fink GR (2015). "El sistema CRISPR de Candida albicans permite la ingeniería genética de genes y familias de genes esenciales". Avances científicos . 1 (3): e1500248. Código Bib : 2015SciA....1E0248V. doi :10.1126/sciadv.1500248. PMC 4428347 . PMID  25977940. 
  50. ^ Ng H, Dean N (2017). "Candida albicans por aumento de la expresión de ARN de guía única". mEsfera . 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 (marzo de 2013). "Edición eficiente del genoma en pez cebra mediante un sistema CRISPR-Cas". Biotecnología de la Naturaleza . 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 (agosto de 2013). "Ingeniería del genoma de Drosophila con la nucleasa Cas9 guiada por ARN CRISPR". Genética . 194 (4): 1029-1035. doi :10.1534/genética.113.152710. PMC 3730909 . PMID  23709638. 
  53. ^ Bassett AR, Tibbit C, Ponting CP, Liu JL (julio de 2013). "Mutagénesis dirigida altamente eficiente de Drosophila con el sistema CRISPR/Cas9". Informes celulares . 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 (agosto de 2017). "Una mutación orco diseñada produce un comportamiento social aberrante y un desarrollo neuronal defectuoso en las hormigas". Celúla . 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 (agosto de 2017). "La mutagénesis orco provoca la pérdida de los glomérulos del lóbulo antenal y alteración del comportamiento social en las hormigas". Celúla . 170 (4): 727–735.e10. doi :10.1016/j.cell.2017.07.001. PMC 5556950 . PMID  28802042. 
  56. ^ Kistler KE, Vosshall LB, Matthews BJ (abril de 2015). "Ingeniería del genoma con CRISPR-Cas9 en el mosquito Aedes aegypti". Informes celulares . 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 (agosto de 2013). "Edición del genoma hereditario en C. elegans mediante un sistema CRISPR-Cas9". Métodos de la naturaleza . 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 (noviembre de 2013). "Demostración de modificación genética dirigida mediada por CRISPR/Cas9/sgRNA en Arabidopsis, tabaco, sorgo y arroz". Investigación de ácidos nucleicos . 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 (mayo de 2013). "Generación en un solo paso de ratones portadores de mutaciones en múltiples genes mediante ingeniería genómica mediada por CRISPR/Cas". Celúla . 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 (mayo de 2018). "La función deubiquitinasa de A20 mantiene y repara la barrera endotelial después de una lesión vascular pulmonar". Descubrimiento de la muerte celular . 4 (60): 60. doi :10.1038/s41420-018-0056-3. PMC 5955943 . PMID  29796309. 
  61. ^ Guo X, Li XJ (julio de 2015). "Edición dirigida del genoma en embriones de primates". Investigación celular . 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 (abril de 2015). "Biotecnología. Un camino prudente a seguir para la ingeniería genómica y la modificación de genes de la línea germinal". Ciencia . 348 (6230): 36–38. Código Bib : 2015 Ciencia... 348... 36B. doi : 10.1126/ciencia.aab1028. PMC 4394183 . PMID  25791083. 
  63. ^ Larson MH, Gilbert LA, Wang X, Lim WA, Weissman JS, Qi LS (noviembre de 2013). "Interferencia CRISPR (CRISPRi) para el control de la expresión génica de secuencia específica". Protocolos de la Naturaleza . 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. (mayo de 2015). "Edición de genes mediada por CRISPR / Cas9 en cigotos tripronucleares humanos". Proteína y célula . 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 (septiembre de 2017). "Recombinación asistida por CRISPR-Cas12a en bacterias". Microbiología Aplicada y Ambiental . 83 (17). Código Bib : 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 (octubre de 2015). "Cpf1 es una endonucleasa única guiada por ARN de un sistema CRISPR-Cas de clase 2". Celúla . 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 (abril de 2016). "La enzima Cpf1 que escinde el ADN asociada a CRISPR también procesa el ARN CRISPR precursor". Naturaleza . 532 (7600): 517–521. Código Bib :2016Natur.532..517F. doi : 10.1038/naturaleza17945. PMID  27096362. S2CID  2271552.
  68. ^ Kim H, Kim ST, Ryu J, Kang BC, Kim JS y Kim SG (febrero de 2017). "Edición del genoma de plantas sin ADN mediada por CRISPR / Cpf1". Comunicaciones de la naturaleza . 8 (14406): 14406. Código bibliográfico : 2017NatCo...814406K. doi : 10.1038/ncomms14406. PMC 5316869 . PMID  28205546. 
  69. ^ "Nucleasa Cpf1". abmgood.com . Consultado el 14 de diciembre de 2017 .
  70. ^ Chen JS, Ma E, Harrington LB, Da Costa M, Tian X, Palefsky JM, Doudna JA (abril de 2018). "La unión al objetivo CRISPR-Cas12a desata una actividad ADNasa monocatenaria indiscriminada". Ciencia . 360 (6387): 436–439. Código Bib : 2018 Ciencia... 360.. 436C. doi : 10.1126/ciencia.aar6245 . PMC 6628903 . PMID  29449511. 
  71. ^ ab Broughton JP, Deng X, Yu G, Fasching CL, Servellita V, Singh J, et al. (julio de 2020). "Detección de SARS-CoV-2 basada en CRISPR-Cas12". Biotecnología de la Naturaleza . 38 (7): 870–874. doi : 10.1038/s41587-020-0513-4 . PMC 9107629 . PMID  32300245. 
  72. ^ ab Nguyen LT, Smith BM, Jain PK (septiembre de 2020). "La mejora de la actividad de escisión trans de Cas12a con ARNcr diseñado permite la detección de ácidos nucleicos amplificados". Comunicaciones de la naturaleza . 11 (1): 4906. Código bibliográfico : 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 y otros. (Agosto de 2016). "C2c2 es un efector CRISPR dirigido a ARN guiado por ARN programable de un solo componente". Ciencia . 353 (6299): aaf5573. doi : 10.1126/ciencia.aaf5573. PMC 5127784 . PMID  27256883. 
  74. ^ ab Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Lee JW, Essletzbichler P, Dy AJ, Joung J, et al. (Abril de 2017). "Detección de ácidos nucleicos con CRISPR-Cas13a/C2c2". Ciencia . 356 (6336): 438–442. Código Bib : 2017 Ciencia... 356.. 438G. doi : 10.1126/ciencia.aam9321. PMC 5526198 . PMID  28408723. 
  75. ^ Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Kellner MJ, Joung J, Collins JJ, Zhang F (abril de 2018). "Plataforma de detección de ácidos nucleicos multiplexada y portátil con Cas13, Cas12a y Csm6". Ciencia . 360 (6387): 439–444. Código Bib : 2018 Ciencia... 360.. 439G. doi : 10.1126/ciencia.aaq0179. PMC 5961727 . PMID  29449508. 
  76. ^ ab Iwasaki RS, Batey RT (septiembre de 2020). "SPRINT: una plataforma basada en Cas13a para la detección de moléculas pequeñas". Investigación de ácidos nucleicos . 48 (17): e101. doi : 10.1093/nar/gkaa673 . PMC 7515716 . PMID  32797156. 
  77. ^ Mahas A, Wang Q, Marsic T, Mahfouz MM (octubre de 2021). "Un novedoso sistema CRISPR-Cas13 en miniatura para el diagnóstico del SARS-CoV-2". Biología sintética ACS . 10 (10): 2541–2551. doi :10.1021/acssynbio.1c00181. PMC 8482783 . PMID  34546709. 
  78. ^ Hille F, Charpentier E (noviembre de 2016). "CRISPR-Cas: biología, mecanismos y relevancia". Transacciones filosóficas de la Royal Society de Londres. Serie B, Ciencias Biológicas . 371 (1707): 20150496. doi :10.1098/rstb.2015.0496. PMC 5052741 . PMID  27672148. 
  79. ^ abc Barrangou R , Marraffini LA (abril de 2014). "Sistemas CRISPR-Cas: los procariotas se actualizan a inmunidad adaptativa". Célula molecular . 54 (2): 234–244. doi :10.1016/j.molcel.2014.03.011. PMC 4025954 . PMID  24766887. 
  80. ^ abc Tyson GW, Banfield JF (enero de 2008). "CRISPR en rápida evolución implicados en la resistencia adquirida de los microorganismos a los virus". Microbiología Ambiental . 10 (1): 200–207. Código Bib : 2008EnvMi..10..200T. doi :10.1111/j.1462-2920.2007.01444.x. PMID  17894817.
  81. ^ ab Koonin EV, Makarova KS (mayo de 2019). "Orígenes y evolución de los sistemas CRISPR-Cas". Transacciones filosóficas de la Royal Society de Londres. Serie B, Ciencias Biológicas . 374 (1772): 20180087. doi : 10.1098/rstb.2018.0087 . PMC 6452270 . PMID  30905284. 
  82. ^ abc Wright AV, Nuñez JK, Doudna JA (enero de 2016). "Biología y aplicaciones de los sistemas CRISPR: aprovechar la caja de herramientas de la naturaleza para la ingeniería del genoma". Celúla . 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 (noviembre de 2016). "Evolución y Ecología de CRISPR". Revisión anual de ecología, evolución y sistemática . 47 (1): 307–331. doi : 10.1146/annurev-ecolsys-121415-032428 .
  84. ^ abcdefgh Makarova KS, Wolf YI, Alkhnbashi OS, Costa F, Shah SA, Saunders SJ, et al. (noviembre de 2015). "Una clasificación evolutiva actualizada de los sistemas CRISPR-Cas". Reseñas de la naturaleza. Microbiología . 13 (11): 722–736. doi :10.1038/nrmicro3569. PMC 5426118 . PMID  26411297. 
  85. ^ abc Wiedenheft B, Sternberg SH, Doudna JA (febrero de 2012). "Sistemas de silenciamiento genético guiados por ARN en bacterias y arqueas". Naturaleza . 482 (7385): 331–338. Código Bib :2012Natur.482..331W. doi : 10.1038/naturaleza10886. PMID  22337052. S2CID  205227944.
  86. ^ ab Deng L, Garrett RA, Shah SA, Peng X, She Q (marzo de 2013). "Un novedoso mecanismo de interferencia mediante un módulo CRISPR-Cmr tipo IIIB en Sulfolobus". Microbiología Molecular . 87 (5): 1088-1099. doi : 10.1111/mmi.12152 . PMID  23320564.
  87. ^ Sinkunas T, Gasiunas G, Fremaux C, Barrangou R , Horvath P, Siksnys V (abril de 2011). "Cas3 es una ADN nucleasa monocatenaria y helicasa dependiente de ATP en el sistema inmunológico CRISPR/Cas". La Revista EMBO . 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 (septiembre de 2014). "Las estructuras de CRISPR Cas3 ofrecen información mecanística sobre el desenrollado y la degradación del ADN activado en cascada". Naturaleza Biología estructural y molecular . 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 y col. (Marzo del 2014). "Se requiere un complejo de proteínas Cas 5, 6 y 7 para la biogénesis y estabilidad de ARN (crrnas) derivados de repeticiones palindrómicas cortas (crispr) agrupados regularmente interespaciados en Haloferax volcanii". La Revista de Química Biológica . 289 (10): 7164–77. doi : 10.1074/jbc.M113.508184 . PMC 3945376 . PMID  24459147. 
  90. ^ ab Chylinski K, Makarova KS, Charpentier E, Koonin EV (junio de 2014). "Clasificación y evolución de sistemas CRISPR-Cas tipo II". Investigación de ácidos nucleicos . 42 (10): 6091–6105. doi : 10.1093/nar/gku241. PMC 4041416 . PMID  24728998. 
  91. ^ ab Makarova KS, Aravind L, Wolf YI, Koonin EV (julio de 2011). "Unificación de familias de proteínas Cas y un escenario sencillo para el origen y evolución de los sistemas CRISPR-Cas". Biología Directa . 6 : 38. doi : 10.1186/1745-6150-6-38 . PMC 3150331 . PMID  21756346. 
  92. ^ abcdefghijklmnopqrstu vw Makarova KS, Wolf YI, Iranzo J, Shmakov SA, Alkhnbashi OS, Brouns SJ, et al. (febrero de 2020). "Clasificación evolutiva de los sistemas CRISPR-Cas: una explosión de clase 2 y variantes derivadas". Reseñas de la naturaleza. Microbiología . 18 (2): 67–83. doi :10.1038/s41579-019-0299-x. hdl : 10045/102627 . PMC 8905525 . PMID  31857715. S2CID  209420490. 
  93. ^ ab Mogila I, Kazlauskiene M, Valinskyte S, Tamulaitiene G, Tamulaitis G, Siksnys V (marzo de 2019). "La disección genética del complejo Csm del sistema CRISPR-Cas tipo III-A revela funciones de subunidades individuales". Informes celulares . 26 (10): 2753–2765.e4. doi : 10.1016/j.celrep.2019.02.029 . PMID  30840895.
  94. ^ abc Gasiunas G, Barrangou R , Horvath P, Siksnys V (septiembre de 2012). "El complejo de ribonucleoproteína Cas9-crRNA media la escisión específica del ADN para la inmunidad adaptativa en bacterias". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (39): E2579–2586. Código Bib : 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 (marzo de 2015). "Cas9 especifica objetivos virales funcionales durante la adaptación CRISPR-Cas". Naturaleza . 519 (7542): 199–202. Código Bib :2015Natur.519..199H. doi : 10.1038/naturaleza14245. PMC 4385744 . PMID  25707807. 
  96. ^ Nam KH, Kurinov I, Ke A (septiembre de 2011). "La estructura cristalina de la proteína Csn2 asociada a repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente espaciadas (CRISPR) reveló una actividad de unión al ADN bicatenario dependiente de Ca2 +". La Revista de Química Biológica . 286 (35): 30759–30768. doi : 10.1074/jbc.M111.256263 . PMC 3162437 . PMID  21697083. 
  97. ^ Lee H, Dhingra Y, Sashital DG (abril de 2019). "El complejo Cas4-Cas1-Cas2 media en el procesamiento preciso del preespaciador durante la adaptación CRISPR". eVida . 8 . doi : 10.7554/eLife.44248 . PMC 6519985 . PMID  31021314. 
  98. ^ Chylinski K, Le Rhun A, Charpentier E (mayo de 2013). "Las familias tracrRNA y Cas9 de los sistemas de inmunidad CRISPR-Cas tipo II". Biología del ARN . 10 (5): 726–737. doi :10.4161/rna.24321. PMC 3737331 . PMID  23563642. 
  99. ^ Makarova KS, Zhang F, Koonin EV (enero de 2017). "Instantánea: sistemas CRISPR-Cas de clase 2". Celúla . 168 (1–2): 328–328.e1. doi : 10.1016/j.cell.2016.12.038 . PMID  28086097.
  100. ^ Paul B, Montoya G (febrero de 2020). "CRISPR-Cas12a: descripción funcional y aplicaciones". Revista Biomédica . 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 (noviembre de 2017). "Edición de ARN con CRISPR-Cas13". Ciencia . 358 (6366): 1019-1027. Código Bib : 2017 Ciencia... 358.1019C. doi : 10.1126/ciencia.aaq0180. PMC 5793859 . PMID  29070703. 
  102. ^ ab Xu C, Zhou Y, Xiao Q, He B, Geng G, Wang Z, et al. (mayo de 2021). "Edición de ARN programable con sistemas compactos CRISPR-Cas13 a partir de microbios no cultivados". Métodos de la naturaleza . 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: de la edición de genes tumorales a la inmunoterapia del cáncer basada en células T". Fronteras en Inmunología . 11 : 2062. doi : 10.3389/fimmu.2020.02062 . PMC 7553049 . PMID  33117331. 
  104. ^ ab Aliyari R, Ding SW (enero de 2009). "Inmunidad viral basada en ARN iniciada por la familia Dicer de receptores inmunes del huésped". Revisiones inmunológicas . 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 (mayo de 2013). "Los mapas de transcriptoma de alta resolución revelan características reguladoras específicas de cepa de múltiples aislados de Campylobacter jejuni". PLOS Genética . 9 (5): e1003495. doi : 10.1371/journal.pgen.1003495 . PMC 3656092 . PMID  23696746. 
  106. ^ Hatoum-Aslan A, Maniv I, Marraffini LA (diciembre de 2011). "La longitud del ARN (crRNA) de repeticiones palindrómicas cortas maduras, agrupadas, regularmente espaciadas, se mide mediante un mecanismo de regla anclado en el sitio de procesamiento del precursor". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (52): 21218–21222. Código Bib : 2011PNAS..10821218H. doi : 10.1073/pnas.1112832108 . PMC 3248500 . PMID  22160698. 
  107. ^ ab Yosef I, Goren MG, Qimron U (julio de 2012). "Proteínas y elementos de ADN esenciales para el proceso de adaptación CRISPR en Escherichia coli". Investigación de ácidos nucleicos . 40 (12): 5569–5576. doi : 10.1093/nar/gks216. PMC 3384332 . PMID  22402487. 
  108. ^ abcd Swarts DC, Mosterd C, van Passel MW, Brouns SJ (2012). "La interferencia CRISPR dirige la adquisición de espaciadores específicos de hebras". MÁS UNO . 7 (4): e35888. Código Bib : 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. (Enero de 2011). "Una función dual del sistema CRISPR-Cas en la inmunidad antivirus bacteriana y la reparación del ADN". Microbiología Molecular . 79 (2): 484–502. doi :10.1111/j.1365-2958.2010.07465.x. PMC 3071548 . PMID  21219465. 
  110. ^ Han D, Lehmann K, Krauss G (junio de 2009). "SSO1450: una proteína CAS1 de Sulfolobus solfataricus P2 con alta afinidad por el ARN y el ADN". Cartas FEBS . 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 (junio de 2009). "Base estructural de la actividad DNasa de una proteína conservada implicada en la defensa del genoma mediada por CRISPR". Estructura . 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. (Julio de 2008). "Una nueva familia de endoribonucleasas de secuencia específica asociadas con repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente espaciadas". La Revista de Química Biológica . 283 (29): 20361–20371. doi : 10.1074/jbc.M803225200 . PMC 2459268 . PMID  18482976. 
  113. ^ Samai P, Smith P, Shuman S (diciembre de 2010). "Estructura de una proteína Cas2 asociada a CRISPR de Desulfovibrio vulgaris". Acta Crystallographica Sección F. 66 (parte 12): 1552-1556. doi :10.1107/S1744309110039801. PMC 2998353 . PMID  21139194. 
  114. ^ Nam KH, Ding F, Haitjema C, Huang Q, DeLisa MP, Ke A (octubre de 2012). "La actividad de la endonucleasa bicatenaria en Bacillus halodurans agrupa la proteína Cas2 asociada a repeticiones palindrómicas cortas regularmente espaciadas (CRISPR)". La Revista de Química Biológica . 287 (43): 35943–35952. doi : 10.1074/jbc.M112.382598 . PMC 3476262 . PMID  22942283. 
  115. ^ ab Nuñez JK, Kranzusch PJ, Noeske J, Wright AV, Davies CW, Doudna JA (junio de 2014). "La formación del complejo Cas1-Cas2 media la adquisición del espaciador durante la inmunidad adaptativa CRISPR-Cas". Naturaleza Biología estructural y molecular . 21 (6): 528–534. doi :10.1038/nsmb.2820. PMC 4075942 . PMID  24793649. 
  116. ^ Nuñez JK, Lee AS, Engelman A, Doudna JA (marzo de 2015). "Adquisición de espaciador mediada por integrasa durante la inmunidad adaptativa CRISPR-Cas". Naturaleza . 519 (7542): 193–198. Código Bib :2015Natur.519..193N. doi : 10.1038/naturaleza14237. PMC 4359072 . PMID  25707795. 
  117. ^ Wang J, Li J, Zhao H, Sheng G, Wang M, Yin M, Wang Y (noviembre de 2015). "Base estructural y mecanística de la adquisición de espaciadores dependientes de PAM en sistemas CRISPR-Cas". Celúla . 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 (noviembre de 2015). "Captura de ADN extraño durante la inmunidad adaptativa CRISPR-Cas". Naturaleza . 527 (7579): 535–538. Código Bib :2015Natur.527..535N. doi : 10.1038/naturaleza15760. PMC 4662619 . PMID  26503043. 
  119. ^ Sorek R, Lawrence CM, Wiedenheft B (2013). "Sistemas inmunes adaptativos mediados por CRISPR en bacterias y arqueas". Revista Anual de Bioquímica . 82 (1): 237–266. doi : 10.1146/annurev-biochem-072911-172315 . PMID  23495939.
  120. ^ Nuñez JK, Bai L, Harrington LB, Hinder TL, Doudna JA (junio de 2016). "La memoria inmunológica CRISPR requiere un factor huésped para la especificidad". Célula molecular . 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 (junio de 2017). "Captura e integración del espaciador mediante un complejo de adaptación CRISPR tipo IF Cas1-Cas2–3". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 114 (26): E5122–E5128. Código Bib : 2017PNAS..114E5122F. doi : 10.1073/pnas.1618421114 . PMC 5495228 . PMID  28611213. 
  122. ^ Rollie C, Graham S, Rouillon C, White MF (febrero de 2018). "Procesamiento de preespaciadores e integración específica en un sistema CRISPR Tipo IA". Investigación de ácidos nucleicos . 46 (3): 1007-1020. doi : 10.1093/nar/gkx1232. PMC 5815122 . PMID  29228332. 
  123. ^ abcd Horvath P, Romero DA, Coûté-Monvoisin AC, Richards M, Deveau H, Moineau S, et al. (febrero de 2008). "Diversidad, actividad y evolución de loci CRISPR en Streptococcus thermophilus". Revista de Bacteriología . 190 (4): 1401-1412. doi :10.1128/JB.01415-07. PMC 2238196 . PMID  18065539. 
  124. ^ abc Deveau H, Barrangou R , Garneau JE, Labonté J, Fremaux C, Boyaval P, Romero DA, Horvath P, Moineau S (febrero de 2008). "Respuesta de los fagos a la resistencia codificada por CRISPR en Streptococcus thermophilus". Revista de Bacteriología . 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 (marzo de 2009). "Las secuencias cortas de motivos determinan los objetivos del sistema de defensa CRISPR procariótico". Microbiología . 155 (parte 3): 733–740. doi : 10.1099/mic.0.023960-0 . PMID  19246744.
  126. ^ ab Lillestøl RK, Shah SA, Brügger K, Redder P, Phan H, Christiansen J, Garrett RA (abril de 2009). "Familias CRISPR del género crenarchaeal Sulfolobus: transcripción bidireccional y propiedades dinámicas". Microbiología Molecular . 72 (1): 259–272. doi : 10.1111/j.1365-2958.2009.06641.x . PMID  19239620. S2CID  36258923.
  127. ^ ab Shah SA, Hansen NR, Garrett RA (febrero de 2009). "Distribución de coincidencias de espaciadores CRISPR en virus y plásmidos de acidtermófilos crenarqueales e implicaciones para su mecanismo inhibidor". Transacciones de la sociedad bioquímica . 37 (Parte 1): 23–28. doi :10.1042/BST0370023. PMID  19143596. S2CID  19093261.
  128. ^ ab Díez-Villaseñor C, Guzmán NM, Almendros C, García-Martínez J, Mojica FJ (mayo de 2013). "Los plásmidos indicadores de integración CRISPR-espaciador revelan distintas especificidades de adquisición genuinas entre las variantes CRISPR-Cas IE de Escherichia coli". Biología del ARN . 10 (5): 792–802. doi :10.4161/rna.24023. PMC 3737337 . PMID  23445770. 
  129. ^ abc Erdmann S, Garrett RA (septiembre de 2012). "Captación selectiva e hiperactiva de ADN extraño por parte del sistema inmunológico adaptativo de una arqueona a través de dos mecanismos distintos". Microbiología Molecular . 85 (6): 1044-1056. doi :10.1111/j.1365-2958.2012.08171.x. PMC 3468723 . PMID  22834906. 
  130. ^ ab Shah SA, Erdmann S, Mojica FJ, Garrett RA (mayo de 2013). "Motivos de reconocimiento de protoespaciadores: identidades mixtas y diversidad funcional". Biología del ARN . 10 (5): 891–899. doi :10.4161/rna.23764. PMC 3737346 . PMID  23403393. 
  131. ^ Andersson AF, Banfield JF (mayo de 2008). "Dinámica de la población de virus y resistencia adquirida a los virus en comunidades microbianas naturales". Ciencia . 320 (5879): 1047–1050. Código Bib : 2008 Ciencia... 320.1047A. doi : 10.1126/ciencia.1157358. PMID  18497291. S2CID  26209623.
  132. ^ abcd Pride DT, Sun CL, Salzman J, Rao N, Loomer P, Armitage GC, et al. (Enero de 2011). "El análisis de CRISPR estreptocócicos de la saliva humana revela una diversidad sustancial de secuencias dentro y entre sujetos a lo largo del tiempo". Investigación del genoma . 21 (1): 126-136. doi :10.1101/gr.111732.110. PMC 3012920 . PMID  21149389. 
  133. ^ ab Goren MG, Yosef I, Auster O, Qimron U (octubre de 2012). "Definición experimental de un duplicón palindrómico corto agrupado y espaciado regularmente en Escherichia coli ". Revista de biología molecular . 423 (1): 14-16. doi :10.1016/j.jmb.2012.06.037. PMID  22771574.
  134. ^ abc Datsenko KA, Pougach K, Tikhonov A, Wanner BL, Severinov K, Semenova E (julio de 2012). "La memoria molecular de infecciones previas activa el sistema de inmunidad bacteriana adaptativa CRISPR/Cas". Comunicaciones de la naturaleza . 3 : 945. Código Bib : 2012NatCo...3..945D. doi : 10.1038/ncomms1937 . PMID  22781758.
  135. ^ Gesner EM, Schellenberg MJ, Garside EL, George MM, Macmillan AM (junio de 2011). "Reconocimiento y maduración de ARN efectores en una vía de interferencia CRISPR". Naturaleza Biología estructural y molecular . 18 (6): 688–692. doi :10.1038/nsmb.2042. PMID  21572444. S2CID  677704.
  136. ^ Sashital DG, Jinek M, Doudna JA (junio de 2011). "Un cambio conformacional inducido por ARN necesario para la escisión del ARN CRISPR por la endoribonucleasa Cse3". Naturaleza Biología estructural y molecular . 18 (6): 680–687. doi :10.1038/nsmb.2043. PMID  21572442. S2CID  5538195.
  137. ^ Haurwitz RE, Jinek M, Wiedenheft B, Zhou K, Doudna JA (septiembre de 2010). "Procesamiento de ARN específico de secuencia y estructura mediante una endonucleasa CRISPR". Ciencia . 329 (5997): 1355-1358. Código Bib : 2010 Ciencia... 329.1355H. doi : 10.1126/ciencia.1192272. PMC 3133607 . PMID  20829488. 
  138. ^ ab Kunin V, Sorek R, Hugenholtz P (2007). "Conservación evolutiva de secuencia y estructuras secundarias en repeticiones CRISPR". Biología del genoma . 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 (diciembre de 2008). "Cas6 es una endoribonucleasa que genera ARN guía para la defensa contra invasores en procariotas". Genes y desarrollo . 22 (24): 3489–3496. doi :10.1101/gad.1742908. PMC 2607076 . PMID  19141480. 
  140. ^ Wang R, Preamplume G, Terns MP, Terns RM, Li H (febrero de 2011). "Interacción de la riboendonucleasa Cas6 con ARN CRISPR: reconocimiento y escisión". Estructura . 19 (2): 257–264. doi :10.1016/j.str.2010.11.014. PMC 3154685 . PMID  21300293. 
  141. ^ Niewoehner O, Jinek M, Doudna JA (enero de 2014). "Evolución del reconocimiento y procesamiento de ARN CRISPR por endonucleasas Cas6". Investigación de ácidos nucleicos . 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. (junio de 2011). "La interferencia por ARN de repetición palindrómica corta (CRISPR) agrupada y regularmente espaciada se rige por una secuencia semilla". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (25): 10098–10103. Código Bib : 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 (enero de 2011). "Propiedades dinámicas de los sistemas Sulfolobus CRISPR / Cas y CRISPR / Cmr cuando se enfrentan a protoespaciadores y genes virales y plásmidos transmitidos por vectores". Microbiología Molecular . 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 (abril de 2011). "Actividad in vivo de la defensa viral mediada por CRISPR en una arqueona hipertermófila". Microbiología Molecular . 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 y otros. (mayo de 2011). "Base estructural para el reconocimiento de ADN guiado por ARN CRISPR mediante Cascade" (PDF) . Naturaleza Biología estructural y molecular . 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 (septiembre de 2011). "Estructuras del complejo de vigilancia guiado por ARN de un sistema inmunológico bacteriano". Naturaleza . 477 (7365): 486–489. Código Bib :2011Natur.477..486W. doi : 10.1038/naturaleza10402. 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 (febrero de 2012). "Estructura y mecanismo del complejo CMR para la inmunidad antiviral mediada por CRISPR". Célula molecular . 45 (3): 303–313. doi :10.1016/j.molcel.2011.12.013. PMC 3381847 . PMID  22227115. 
  148. ^ ab Hale CR, Zhao P, Olson S, Duff MO, Graveley BR, Wells L, Terns RM, Terns MP (noviembre de 2009). "Escisión de ARN guiada por ARN mediante un complejo de proteína CRISPR ARN-Cas". Celúla . 139 (5): 945–956. doi :10.1016/j.cell.2009.07.040. PMC 2951265 . PMID  19945378. 
  149. ^ Estrella MA, Kuo FT, Bailey S (2016). "Escisión del ADN activada por ARN mediante el complejo efector CRISPR-Cas tipo III-B". Genes y desarrollo . 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). "Escisión cotranscripcional de ADN y ARN durante la inmunidad CRISPR-Cas tipo III". Celúla . 161 (5): 1164-1174. doi :10.1016/j.cell.2015.04.027. PMC 4594840 . PMID  25959775. 
  151. ^ abc Marraffini LA, Sontheimer EJ (enero de 2010). "Autodiscriminación versus no autodiscriminación durante la inmunidad dirigida por ARN CRISPR". Naturaleza . 463 (7280): 568–571. Código Bib :2010Natur.463..568M. doi : 10.1038/naturaleza08703. PMC 2813891 . PMID  20072129. 
  152. ^ Krupovic M, Béguin P, Koonin EV (agosto de 2017). "Casposones: elementos genéticos móviles que dieron lugar a la maquinaria de adaptación CRISPR-Cas". Opinión actual en microbiología . 38 : 36–43. doi :10.1016/j.mib.2017.04.004. PMC 5665730 . PMID  28472712. 
  153. ^ Koonin EV , Makarova KS (mayo de 2013). "CRISPR-Cas: evolución de un sistema de inmunidad adaptativa basado en ARN en procariotas". Biología del ARN . 10 (5): 679–686. doi :10.4161/rna.24022. PMC 3737325 . PMID  23439366. 
  154. ^ Koonin EV , Makarova KS, Zhang F (junio de 2017). "Diversidad, clasificación y evolución de los sistemas CRISPR-Cas". Opinión actual en microbiología . 37 : 67–78. doi :10.1016/j.mib.2017.05.008. PMC 5776717 . PMID  28605718. 
  155. ^ ab 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 (marzo de 2017). "Diversidad y evolución de los sistemas CRISPR-Cas clase 2". Reseñas de la naturaleza. Microbiología . 15 (3): 169–182. doi :10.1038/nrmicro.2016.184. PMC 5851899 . PMID  28111461. 
  156. ^ Kupczok A, Bollback JP (febrero de 2013). "Modelos probabilísticos para la evolución del contenido del espaciador CRISPR". Biología Evolutiva del BMC . 13 (1): 54. Código bibliográfico : 2013BMCEE..13...54K. doi : 10.1186/1471-2148-13-54 . PMC 3704272 . PMID  23442002. 
  157. ^ Sternberg SH, Richter H, Charpentier E, Qimron U (marzo de 2016). "Adaptación en Sistemas CRISPR-Cas". Célula molecular . 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 (noviembre de 2009). "¿Es la evolución darwiniana o lamarckiana?". Biología Directa . 4 : 42. doi : 10.1186/1745-6150-4-42 . PMC 2781790 . PMID  19906303. 
  159. ^ Weiss A (octubre de 2015). "Ilusiones lamarckianas". Tendencias en ecología y evolución . 30 (10): 566–568. doi : 10.1016/j.tree.2015.08.003 . PMID  26411613.
  160. ^ ab Koonin EV , Wolf YI (febrero de 2016). "Cuán lamarckiana es la inmunidad CRISPR-Cas: el continuo de los mecanismos de evolución". Biología Directa . 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.). "Guerra de gérmenes en una comunidad de mat microbiano: los CRISPR proporcionan información sobre la coevolución de los genomas virales y del huésped". MÁS UNO . 4 (1): e4169. Código Bib : 2009PLoSO...4.4169H. doi : 10.1371/journal.pone.0004169 . PMC 2612747 . PMID  19132092. 
  162. ^ Sampson TR, Saroj SD, Llewellyn AC, Tzeng YL, Weiss DS (mayo de 2013). "Un sistema CRISPR/Cas media la virulencia y la evasión inmune innata bacteriana". Naturaleza . 497 (7448): 254–257. Código Bib :2013Natur.497..254S. doi : 10.1038/naturaleza12048. PMC 3651764 . PMID  23584588. 
  163. ^ Touchon M, Rocha EP (junio de 2010). Randau L (ed.). "El pequeño, lento y especializado CRISPR y anti-CRISPR de Escherichia y Salmonella". MÁS UNO . 5 (6): e11126. Código Bib : 2010PLoSO...511126T. doi : 10.1371/journal.pone.0011126 . PMC 2886076 . PMID  20559554. 
  164. ^ abc Rho M, Wu YW, Tang H, Doak TG, Ye Y (2012). "Diversos CRISPR evolucionando en microbiomas humanos". PLOS Genética . 8 (6): e1002441. doi : 10.1371/journal.pgen.1002441 . PMC 3374615 . PMID  22719260. 
  165. ^ ab Sun CL, Barrangou R , Thomas BC, Horvath P, Fremaux C, Banfield JF (febrero de 2013). "Mutaciones de fagos en respuesta a la diversificación CRISPR en una población bacteriana". Microbiología Ambiental . 15 (2): 463–470. Código Bib : 2013EnvMi..15..463S. doi :10.1111/j.1462-2920.2012.02879.x. PMID  23057534.
  166. ^ Kuno S, Sako Y, Yoshida T (mayo de 2014). "Diversificación de CRISPR dentro de genotipos coexistentes en una población natural de la cianobacteria formadora de floraciones Microcystis aeruginosa". Microbiología . 160 (parte 5): 903–916. doi : 10.1099/mic.0.073494-0 . PMID  24586036.
  167. ^ Sorek R, Kunin V, Hugenholtz P (marzo de 2008). "CRISPR: un sistema generalizado que proporciona resistencia adquirida contra fagos en bacterias y arqueas". Reseñas de la naturaleza. Microbiología . 6 (3): 181–186. doi :10.1038/nrmicro1793. PMID  18157154. S2CID  3538077. Tabla 1: Recursos web para análisis CRISPR
  168. ^ Pride DT, Salzman J, Relman DA (septiembre de 2012). "Las comparaciones de viromas y repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas en la saliva humana revelan adaptaciones bacterianas a los virus salivales". Microbiología Ambiental . 14 (9): 2564–2576. Código Bib : 2012EnvMi..14.2564P. doi :10.1111/j.1462-2920.2012.02775.x. PMC 3424356 . PMID  22583485. 
  169. ^ Celebrada NL, Herrera A, Whitaker RJ (noviembre de 2013). "Reordenamiento de loci espaciadores repetidos CRISPR en Sulfolobus islandicus". Microbiología Ambiental . 15 (11): 3065–3076. Código Bib : 2013EnvMi..15.3065H. doi :10.1111/1462-2920.12146. PMID  23701169.
  170. ^ Held NL, Herrera A, Cadillo-Quiroz H, Whitaker RJ (septiembre de 2010). "Diversidad asociada a CRISPR dentro de una población de Sulfolobus islandicus". MÁS UNO . 5 (9): e12988. Código Bib : 2010PLoSO...512988H. doi : 10.1371/journal.pone.0012988 . PMC 2946923 . PMID  20927396. 
  171. ^ abc Medvedeva S, Liu Y, Koonin EV, Severinov K, Prangishvili D, Krupovic M (noviembre de 2019). "Las matrices mini-CRISPR transmitidas por virus están involucradas en conflictos entre virus". Comunicaciones de la naturaleza . 10 (1): 5204. Código bibliográfico : 2019NatCo..10.5204M. doi :10.1038/s41467-019-13205-2. PMC 6858448 . PMID  31729390. 
  172. ^ Skenneton CT, Imelfort M, Tyson GW (mayo de 2013). "Crass: identificación y reconstrucción de CRISPR a partir de datos metagenómicos no ensamblados". Investigación de ácidos nucleicos . 41 (10): e105. doi : 10.1093/nar/gkt183. PMC 3664793 . PMID  23511966. 
  173. ^ Stern A, Mick E, Tirosh I, Sagy O, Sorek R (octubre de 2012). "La orientación CRISPR revela un reservorio de fagos comunes asociados con el microbioma intestinal humano". Investigación del genoma . 22 (10): 1985–1994. doi :10.1101/gr.138297.112. PMC 3460193 . PMID  22732228. 
  174. ^ Novick RP, Christie GE, Penadés JR (agosto de 2010). "Las islas cromosómicas relacionadas con fagos de bacterias grampositivas". Reseñas de la naturaleza Microbiología . 8 (8): 541–551. doi :10.1038/nrmicro2393. PMC 3522866 . PMID  20634809. 
  175. ^ Ram G, Chen J, Kumar K, Ross HF, Úbeda C, Damle PK, Lane KD, Penadés JR, Christie GE, Novick RP (octubre de 2012). "La interferencia de la isla de patogenicidad estafilocócica con la reproducción de fagos auxiliares es un paradigma de parasitismo molecular". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (40): 16300–16305. Código Bib : 2012PNAS..10916300R. doi : 10.1073/pnas.1204615109 . PMC 3479557 . PMID  22991467. 
  176. ^ Ram G, Chen J, Ross HF, Novick RP (octubre de 2014). "Interferencia de la isla de patogenicidad modulada con precisión con la transcripción tardía del gen del fago". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 111 (40): 14536–14541. Código Bib : 2014PNAS..11114536R. doi : 10.1073/pnas.1406749111 . PMC 4209980 . PMID  25246539. 
  177. ^ Seed KD, Lazinski DW, Calderwood SB, Camilli A (febrero de 2013). "Un bacteriófago codifica su propia respuesta adaptativa CRISPR/Cas para evadir la inmunidad innata del huésped". Naturaleza . 494 (7438): 489–491. Código Bib :2013Natur.494..489S. doi : 10.1038/naturaleza11927. PMC 3587790 . PMID  23446421. 
  178. ^ Boyd CM, Angermeyer A, Hays SG, Barth ZK, Patel KM, Seed KD (septiembre de 2021). "Bacteriófago ICP1: un depredador persistente de Vibrio cholerae". Revista Anual de Virología . 8 (1): 285–304. doi : 10.1146/annurev-virology-091919-072020 . ISSN  2327-056X. PMC 9040626 . PMID  34314595. 
  179. ^ "¿Qué es CRISPR y cómo funciona?". Livescience.Tech . 30 de abril de 2018. Archivado desde el original el 24 de enero de 2020 . Consultado el 14 de diciembre de 2019 .
  180. ^ Verma AK, Mandal S, Tiwari A, Monachesi C, Catassi GN, Srivastava A, Gatti S, Lionetti E, Catassi C (2 de octubre de 2021). "Estado actual y perspectivas sobre la aplicación del sistema de edición de genes CRISPR / Cas9 para desarrollar una variedad de trigo no transgénico y bajo en gluten". Alimentos . 10 (2351): 2351. doi : 10.3390/alimentos10102351 . PMC 8534962 . PMID  34681400. 
  181. ^ Saurabh S (marzo de 2021). "Edición del genoma: revolucionando la mejora de cultivos". Informe de biología molecular vegetal . 39 (4): 752–772. doi :10.1007/s11105-021-01286-7. S2CID  233713026.
  182. ^ Doudna JA , Charpentier E (noviembre de 2014). "Edición del genoma. La nueva frontera de la ingeniería del genoma con CRISPR-Cas9". Ciencia . 346 (6213): 1258096. doi : 10.1126/ciencia.1258096. PMID  25430774. S2CID  6299381.
  183. ^ ab Ledford H (junio de 2015). "CRISPR, el disruptor". Naturaleza . 522 (7554): 20–24. Código Bib :2015Natur.522...20L. doi : 10.1038/522020a . PMID  26040877.
  184. ^ Hsu PD, Lander ES, Zhang F (junio de 2014). "Desarrollo y aplicaciones de CRISPR-Cas9 para ingeniería genómica". Celúla . 157 (6): 1262-1278. doi : 10.1016/j.cell.2014.05.010 . PMC 4343198 . PMID  24906146. 
  185. ^ Alphey L (febrero de 2016). "¿Pueden los impulsores genéticos CRISPR-Cas9 frenar la malaria?". Biotecnología de la Naturaleza . 34 (2): 149-150. doi :10.1038/nbt.3473. PMID  26849518. S2CID  10014014.
  186. ^ Bernabé-Orts JM, Casas-Rodrigo I, Minguet EG, Landolfi V, García-Carpintero V, Gianoglio S, et al. (octubre de 2019). "Evaluación de la eficiencia de la edición de genes mediada por Cas12a en plantas". Revista de Biotecnología Vegetal . 17 (10): 1971–1984. doi :10.1111/pbi.13113. PMC 6737022 . PMID  30950179. 
  187. ^ "Por primera vez, los médicos de EE. UU. utilizan la herramienta CRISPR para tratar a pacientes con trastornos genéticos". NPR.org . Consultado el 31 de julio de 2019 .
  188. ^ Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas (14 de febrero de 2020). "La terapia antirretroviral combinada con la edición de genes CRISPR puede eliminar la infección por VIH en ratones". Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas . Consultado el 15 de noviembre de 2020 .
  189. ^ "Por primera vez, los científicos utilizan una revolucionaria herramienta de edición genética para editar el interior de un paciente". NPR.org .
  190. ^ The-Crispr (15 de julio de 2019). "Escuche el podcast CRISPR de Radiolab". El crujiente . Archivado desde el original el 15 de julio de 2019 . Consultado el 15 de julio de 2019 .
  191. ^ Ledford H (2017). "CRISPR estudia resultados confusos de investigaciones genéticas más antiguas". Naturaleza . doi :10.1038/naturaleza.2017.21763. S2CID  90757972.
  192. ^ Torres-Ruiz, Raúl; Rodríguez-Perales, Sandra (enero de 2017). "Tecnología CRISPR-Cas9: aplicaciones y modelado de enfermedades humanas". Sesiones informativas en genómica funcional . 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. (diciembre de 2021). "La edición de genes CRISPR en células madre pluripotentes revela la función de las proteínas MBNL durante la miogénesis humana in vitro". Genética Molecular Humana . 31 (1): 41–56. doi :10.1093/hmg/ddab218. PMC 8682758 . PMID  34312665. 
  194. ^ "Edición de genes mediada por CRISPR-Cas9: una revolución en la ingeniería del genoma". Biomarcadores y aplicaciones . 1 (2). 2017-09-12. doi : 10.29011/2576-9588.100111 .
  195. ^ Huai, Cong; Jia, Chenqiang; Sol, Ruilin; Xu, Peipei; Min, Taishan; Wang, Qihan; Zheng, Chengde; Chen, Hongyan; Lu, Daru (15 de mayo de 2017). "Corrección de genes somáticos y de línea germinal mediada por CRISPR / Cas9 para restaurar la hemostasia en ratones con hemofilia B". Genética Humana . 136 (7): 875–883. doi :10.1007/s00439-017-1801-z. ISSN  0340-6717. PMID  28508290. S2CID  253979773.
  196. ^ Swiech, Lukasz; Heidenreich, Matías; Banerjee, Abhishek; Habib, Noemí; Li, Yinqing; Trombeta, John; Sur, Mriganka; Zhang, Feng (19 de octubre de 2014). "Interrogatorio in vivo de la función genética en el cerebro de los mamíferos utilizando CRISPR-Cas9". Biotecnología de la Naturaleza . 33 (1): 102-106. doi :10.1038/nbt.3055. ISSN  1087-0156. PMC 4492112 . PMID  25326897. 
  197. ^ Artero-Castro, Ana; Largo, Kathleen; Bassett, Andrés; Ávila-Fernández, Almudena; Corton, Marta; Vidal-Puig, Antonio; Jendelova, Pavla; Rodríguez-Jiménez, Francisco; Clemente, Eleonora; Ayuso, Carmen; Erceg, Slaven (20 de febrero de 2021). "La corrección genética recupera la fagocitosis en el epitelio pigmentario de la retina derivado de células madre pluripotentes inducidas por humanos de retinitis pigmentosa". Revista Internacional de Ciencias Moleculares . 22 (4): 2092. doi : 10.3390/ijms22042092 . ISSN  1422-0067. PMC 7923278 . PMID  33672445. 
  198. ^ Zhu, Haocheng; Li, Chao; Gao, Caixia (24 de septiembre de 2020). "Aplicaciones de CRISPR – Cas en agricultura y biotecnología vegetal". Reseñas de la naturaleza Biología celular molecular . 21 (11): 661–677. doi :10.1038/s41580-020-00288-9. ISSN  1471-0072. PMID  32973356. S2CID  221918795.
  199. ^ Lu, Kai; Wu, Bowen; Wang, Jie; Zhu, Wei; Nie, Haipeng; Qian, Junjie; Huang, Weiting; Colmillo, Zhongming (25 de marzo de 2018). "El bloqueo del transportador de aminoácidos Os<scp>AAP</scp>3 mejora el rendimiento del grano al promover el crecimiento de yemas y aumentar el número de macollos en el arroz". Revista de Biotecnología Vegetal . 16 (10): 1710-1722. doi : 10.1111/pbi.12907 . ISSN  1467-7644. PMC 6131477 . S2CID  3506253. 
  200. ^ Sánchez‐León, Susana; Gil‐Humanes, Javier; Ozuna, Carmen V.; Giménez, María J.; Sousa, Carolina; Voytas, Daniel F.; Barro, Francisco (24/11/2017). "Trigo no transgénico y bajo en gluten diseñado con CRISPR / Cas9". Revista de Biotecnología Vegetal . 16 (4): 902–910. doi : 10.1111/pbi.12837 . ISSN  1467-7644. PMC 5867031 . S2CID  4376988. 
  201. ^ Wang, Yanpeng; Cheng, Xi; Shan, Qiwei; Zhang, Yi; Liu, Jinxing; Gao, Caixia; Qiu, Jin-Long (20 de julio de 2014). "La edición simultánea de tres homeoalelos en trigo harinero hexaploide confiere resistencia hereditaria al mildiú polvoriento". Biotecnología de la Naturaleza . 32 (9): 947–951. doi :10.1038/nbt.2969. ISSN  1087-0156. PMID  25038773. S2CID  205280231.
  202. ^ Demirci, Selami; Leonardo, Alexis; Haro-Mora, Juan J.; Uchida, Naoya; Tisdale, John F. (2019), "CRISPR/Cas9 para la anemia de células falciformes: aplicaciones, posibilidades futuras y desafíos", Biología celular y medicina traslacional, volumen 5, Avances en medicina y biología experimentales, vol. 1144, Cham: Springer International Publishing, págs. 37–52, doi :10.1007/5584_2018_331, ISBN 978-3-030-17588-7, PMID  30715679, S2CID  73432066 , consultado el 10 de diciembre de 2023
  203. ^ Fortunato, Fernanda; Rossi, Raquel; Falzarano, María Sofía; Ferlini, Alessandra (17 de febrero de 2021). "Enfoques terapéuticos innovadores para la distrofia muscular de Duchenne". Revista de Medicina Clínica . 10 (4): 820. doi : 10.3390/jcm10040820 . ISSN  2077-0383. PMC 7922390 . PMID  33671409. 
  204. ^ Stadtmauer, Edward A.; Fraietta, José A.; Davis, Megan M.; Cohen, Adam D.; Weber, Kristy L.; Lancaster, Eric; Mangan, Patricia A.; Kulikovskaya, Irina; Gupta, Minnal; Chen, colmillo; Tian, ​​Lifeng; González, Vanessa E.; Xu, junio; Jung, In-young; Melenhorst, J. Joseph (28 de febrero de 2020). "Células T diseñadas con CRISPR en pacientes con cáncer refractario". Ciencia . 367 (6481). doi : 10.1126/ciencia.aba7365 . ISSN  0036-8075. PMID  32029687. S2CID  211048335.
  205. ^ Jiang, Fuguo; Doudna, Jennifer A. (22 de mayo de 2017). "Estructuras y mecanismos CRISPR – Cas9". Revista Anual de Biofísica . 46 (1): 505–529. doi : 10.1146/annurev-biophys-062215-010822 . ISSN  1936-122X. S2CID  274633.
  206. ^ Zhang, canción; Shen, Jiangtao; Li, Dalí; Cheng, Yiyun (2021). "Estrategias en la entrega de ribonucleoproteína Cas9 para la edición del genoma CRISPR/Cas9". Teranóstica . 11 (2): 614–648. doi : 10.7150/thno.47007 . ISSN  1838-7640. PMC 7738854 . PMID  33391496. S2CID  226215184. 
  207. ^ ab Dhamad AE, Abdal Rhida MA (octubre de 2020). "COVID-19: métodos de detección molecular y serológica". PeerJ . 8 : e10180. doi : 10.7717/peerj.10180 . PMC 7547594 . PMID  33083156. 
  208. ^ Reis AC, Halper SM, Vezeau GE, Cetnar DP, Hossain A, Clauer PR, Salis HM (noviembre de 2019). "Represión simultánea de múltiples genes bacterianos utilizando matrices de sgRNA extralargas no repetitivas". Biotecnología de la Naturaleza . 37 (11): 1294-1301. doi :10.1038/s41587-019-0286-9. OSTI  1569832. PMID  31591552. S2CID  203852115.
  209. ^ Gu W, Crawford ED, O'Donovan BD, Wilson MR, Chow ED, Retallack H, DeRisi JL (marzo de 2016). "Agotamiento de secuencias abundantes por hibridación (DASH): uso de Cas9 para eliminar especies de alta abundancia no deseadas en bibliotecas de secuenciación y aplicaciones de recuento molecular". Biología del genoma . 17 (1): 41. doi : 10.1186/s13059-016-0904-5 . PMC 4778327 . PMID  26944702. 
  210. ^ Chen JS, Ma E, Harrington LB, Da Costa M, Tian X, Palefsky JM, Doudna JA (abril de 2018). "La unión al objetivo CRISPR-Cas12a desata una actividad ADNasa monocatenaria indiscriminada". Ciencia . 360 (6387): 436–439. Código Bib : 2018 Ciencia... 360.. 436C. doi : 10.1126/ciencia.aar6245. PMC 6628903 . PMID  29449511. 
  211. ^ ab Shami A, Mostafa M, Abd-Elsalam KA (2021). "Aplicaciones CRISPR en bacteriología vegetal: perspectivas actuales y futuras". En Abd-Elsalam KA, Lim KT (eds.). Sistemas CRISPR y RNAi: enfoques de nanobiotecnología para el fitomejoramiento y la protección . Ámsterdam : Elsevier . págs. xxxvi+804. ISBN 978-0-12-821911-9. OCLC  1240283203.
  212. ^ Joung J, Ladha A, Saito M, Kim NG, Woolley AE, Segel M, et al. (octubre de 2020). "Detección de SARS-CoV-2 con prueba SHERLOCK One-Pot". El diario Nueva Inglaterra de medicina . 383 (15): 1492-1494. doi :10.1056/NEJMc2026172. PMC 7510942 . PMID  32937062. 
  213. ^ Patchsung M, Jantarug K, Pattama A, Aphicho K, Suraritdechachai S, Meesawat P, et al. (diciembre de 2020). "Validación clínica de un ensayo basado en Cas13 para la detección de ARN del SARS-CoV-2". Ingeniería Biomédica de la Naturaleza . 4 (12): 1140-1149. doi : 10.1038/s41551-020-00603-x . hdl : 1721.1/138450.2 . PMID  32848209.
  214. ^ Konwarh R (septiembre de 2020). "¿Puede la tecnología CRISPR/Cas ser una estratagema feliz contra el fiasco del COVID-19? Perspectivas y dificultades". Fronteras en las biociencias moleculares . 7 : 557377. doi : 10.3389/fmolb.2020.557377 . PMC 7511716 . PMID  33134311. 
  215. ^ Shademan B, Nourazarian A, Hajazimian S, Isazadeh A, Biray Avci C, Oskouee MA (11 de enero de 2022). "Tecnología CRISPR en la detección y el tratamiento del SARS-CoV-2 mediante edición genética". Fronteras en las biociencias moleculares . 8 : 772788. doi : 10.3389/fmolb.2021.772788 . PMC 8787289 . PMID  35087864. 
  216. ^ Kellner MJ, Koob JG, Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Zhang F (octubre de 2019). "SHERLOCK: detección de ácidos nucleicos con nucleasas CRISPR". Protocolos de la Naturaleza . 14 (10): 2986–3012. doi :10.1038/s41596-019-0210-2. PMC 6956564 . PMID  31548639. 
  217. ^ Ding X, Yin K, Li Z, Liu C (marzo de 2020). "Ensayo todo en uno dual CRISPR-Cas12a (AIOD-CRISPR): un caso para la detección rápida, ultrasensible y visual del nuevo coronavirus SARS-CoV-2 y el virus del VIH". bioRxiv . doi :10.1101/2020.03.19.998724. PMC 7239053 . PMID  32511323. 

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