ARN CRISPR transactivante (ARNtracr)

:Streptococcus pyogenes) e introduce su material genético o ADN bicatenario al citoplasma celular.

Esta matriz CRISPR, en el caso de la bacteria Streptococcus pyogenes, como se trata de un sistema Tipo II-A, estará formada por cinco espaciadores cuyos objetivos serán la endopeptidasa, el superantígeno (speM), la metiltransferasa, la hialuronidasa y una proteína hipotética del fago o bacteriófago.

El ARNtracr es un pequeño ARN no codificante formado por entre 50 y 171 nucleótidos, por lo que tiene un masa molar de entre 16500-49500 dalton.

La nucleasa Cas9 utiliza como guía a un ARNcr que se aparea con el ARN transactivante, el cual cumple una función principalmente estructural.

[23]​ Durante la etapa de adquisición en la que se ha captado ADN foráneo del ente invasor (protoespaciador) y se ha incorporado en el locus CRISPR (espaciador)[24]​ entre las secuencias repetidas y en posición 5´ respecto a la secuencia espaciadora y siempre tras la secuencia líder, el ARNtracr parece estar involucrado en la adquisición del espaciador guiado por la Cas 9, aunque la base mecánica de esta función sigue siendo difícil de alcanzar.

[25]​[26]​ A continuación, en la etapa de expresión, la matriz CRISPR se transcribe dando lugar a un largo transcrito primario, ARN precursor-CRISPR (pre-crRNA), molécula larga de ARN que contiene todos los espaciadores adquiridos en la etapa anterior separados por secuencias repetidoras.

[29]​ Sin embargo, queda por establecer si otras nucleasas celulares contribuyen al procesamiento del extremo 5′ del crRNA en los sistemas de tipo II para que el ARNcr intermediario se transfigure en su estructura madura.

De esta manera, el ARNcr originalmente con dos secuencias repetidoras pasa a tener exclusivamente una, facilitando así su afinidad y unión al ARNtracr y consecuentemente, la guía al ADN invasor para degradarlo.

Seguidamente, el híbrido ARNcr:ARNtracr se asocia con una proteína Cas9, creando un complejo de ribonucleoproteína activo (RNP).

Dichos estudios corroboran que el dúplex repetido-antirepetido y el primer tallo-bucle son indispensables para la formación del complejo Cas9-sgRNA, mientras que el enlazador, el segundo y tercer bucle-tallo no son necesarios para la función pero pueden estabilizar el ARN guía.

En este estadio, el híbrido de ARN (ARNtracr:ARNcr) es imprescindible para dirigir a la endonucleasa Cas9 hacia la secuencia diana del material genómico invasivo que debe degradar.

[32]​[33]​[34]​ Para que se produzca la escisión del material genético extraño y por lo tanto, la protección de delante del agente invasor, deben cumplirse dos requisitos indispensables: que exista hibridación mediada por complementariedad de bases (A=T, G≡C) entre el ARNcr y el ADN diana; y que la secuencia diana a cortar se localice inmediatamente adyacente a un PAM aguas arriba o abajo del protoespaciador.

En su estudio observó una región cerca del CRISPR que podría llevar esto a cabo.

Allí conoció a Jennifer Doudna, bióloga estadounidense, quien, junto a Charpentier, ideó el método CRISPR-Cas9 para insertar genes en el genoma de seres vivos, reprogramando el ARNcr para que fuera específico al segmento que se quería cortar.

Por ende, finalmente crearon una estructura quimera fusionando las cadenas de ARNcr y ARNtracr (ARNg).

Asimismo, sería posible la detección de patógenos cuando están infectando a través del análisis de su material genético (ARN o ADN) y se podrían diagnosticar enfermedades que dan llugar a nivel molecular con mayor exactitud y seguridad, como sería el caso del cáncer.

[44]​[45]​[46]​ Otro ejemplo sería el sistema LEOPARD[47]​[48]​ que, mediante el uso de los ARNtracr y el ADN, el ARN paralelo es detectado.

Está programado para que cuando se detecte cualquier ARN, el ADN correspondiente sea cortado por Cas9.

[49]​[50]​ Se está estudiando un método que tiene como objetivo mejorar la capacidad de las células T humanas para combatir el cáncer.

La transferencia de estas células T modificadas genéticamente a los pacientes con cáncer ha permitido conseguir en un injerto duradero con ediciones en los tres loci genómicos.

Estas células T modificadas persistieron durante un periodo de hasta 9 meses, cosa que propone que la inmunogenicidad es mínima en estas condiciones y evidencia la viabilidad de la edición del gen CRISPR para la inmunoterapia contra el cáncer.