Was ist CRISPR mit eigenen Worten erklärt?

CRISPR ist ein DNA-Stück oder besser gesagt die Abkürzung für eine DNA-Region, mit dem schwer zu merkenden Namen "clusters of regularly interspersed short palindromic repeats" :D an das das Protein Cas ("CRISPR-associated") binden kann.

Cas ist ein DNA-schneidendes Protein (Enzym). Beide zusammen bilden ein Molekülkomplex, das CRISPR/Cas-System. Es stammt aus Bakterien und ist Teil eines Abwehrsystems gegen fremde DNA von Viren. Es kann eingedrungene DNA zerschneiden und damit unschädlich machen.

Das CRISPR/Cas-System hat man modifiziert, indem man ein Stück RNA künstlich hinzugefügt hat, die zu einer beliebigen DNA-Sequenz komplementär ist, die man gern schneiden möchte. Die komplementäre RNA leitet CRISPR/Cas zu der DNA-Sequenz in einem Gemisch aus DNA und schneidet dort die DNA. Hier sieht man CRISPR/Cas in Aktion:

Bildquelle: https://www.researchgate.net/figure/CRISPR-Cas9-mediated-gene-editing-mechanisms-A-single-guide-RNA-sgRNA-recognizes-a_fig1_322251194

Das gelbe ist Cas, ein DNA-schneidendes Enzym. Das grüne ist die künstlich hinzugefügte RNA, die komplementär zu einer DNA-Sequenz ist. Das blaue ist Doppelstrang-DNA mit der Zielsequenz, die von Cas, durch RNA vermittelt, an dieser bestimmten Stelle zerschnitten wird.

Das ist so, als würde man eine Schere (Cas) in einen Spaghettitopf (DNA) werfen und sie begibt sich an eine Stelle eines Spaghettis und schneidet ihn dort. Damit ist es möglich geworden, DNA sehr zielgerichtet und präzise zu schneiden, um Stücke herauszuschneiden oder einzufügen, was genome editing ermöglicht.

Vgl.: https://de.wikipedia.org/wiki/Genome_Editing

LG

Es ist eine genetische Schere zur Modifikation von Genen. In der Vergangenheit diente CRISPR als Gegenmaßnahmen der Bakterien um einen Phagenbefall zu kontern.

Typisch sind wiederkehrende Strukturen und das Vorkommen vom s.g. cas-Operon

CRISPR sind sich widerholende Sequenzen im Bakteriengenom die als Vorlage für das "Immunsystem" der Bakterie dienen um Gene von Phagen zu zerschnippeln.

Mit Cas, dem CrisprASsociated protein zusammen ein Mechanismus den man zweckentfremden kann um mit kleinem Aufwand DNA an genau der Stelle an der man möchte aufzuschneiden.