크리스퍼 유전자가위

유전자가위 소개

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크리스퍼(CRISRP, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) 유전자가위는 세균의 면역시스템에서 유래한 핵산 절단 효소 시스템으로, 수백억 염기쌍의 긴 DNA나 RNA에서도 20여개의 짧은 염기서열을 찾아 절단할 수 있는 초정밀 지능형 나노 로봇과도 같습니다. 특정 염기서열을 찾아가도록 주소기능을 담당하는 가이드RNA와 이중나선 DNA 또는 단일가닥 RNA을 절단하는 단백질인 카스(CRISPR Associated, Cas)의 복합체입니다.

클래스2 유전자가위의 세부 타입별 특징

타입 II
Cas9
뉴클레아제 도메인 RuvC 및 HNH
tracrRNA 있음
PAM 3’, GC위주
기질 이중나선 DNA
절단 패턴 Blunt ends

타입 V-A
Cas12a (Cpf1)
뉴클레아제 도메인 RuvC 및 Nuc
tracrRNA 없음
PAM 5’, AT위주
기질 이중나선 DNA
절단 패턴 Staggered ends, 5’overhangs

타입 V-B
Cas12b (C2c1)
뉴클레아제 도메인 RuvC
tracrRNA 있음
PAM 5’, AT위주
기질 이중나선 DNA
절단 패턴 Staggered seven-nucleotide cut of target DNA

타입 VI-A
Cas13a (C2c2)
뉴클레아제 도메인 2개의 HEPN 도메인
tracrRNA 없음
PAM 5’, G제외 PFS
기질 단일가닥RNA
절단 패턴 Cleaves ssRNA near uracil and collateral activity

타입 VI-B
Cas13b (C2c3)
뉴클레아제 도메인 2개의 HEPN 도메인
tracrRNA 없음
PAM 5’, C제외, 3’, NAN 또는 NNA의 이중 PFS
기질 단일가닥RNA
절단 패턴 Cleaves ssRNA near C, U and collateral activity

Redrawn from Shmakov et al. Nat. Rev. Microbiol. 2017
Smargon et al. Mol. Cell. 2017