¿ÞÂÊ ¸Þ´º ŸÀÌƲ À̹ÌÁö
¿¬±¸µ¿Çâ

Home < ¿­¸°¸¶´ç < ¿¬±¸µ¿Çâ

       RNA guided genome engineering ¿¬±¸ÀÇ ÃֽŠµ¿Çâ(KAIST À̳²ÀÏ, Á¶º´°ü)
       bkcho01@gmail.com        
       Á¶º´°ü        2013.02.18 09:21        14860
´Ù¿î·Îµå : Ãֽſ¬±¸µ¿Çâ_Ä«À̽ºÆ® Á¶º´°ü.pdf(119 Kb)
 

RNA guided genome engineering ¿¬±¸ÀÇ ÃֽŠµ¿Çâ

 

 

Çѱ¹°úÇбâ¼ú¿ø »ý¸í°úÇаú

 

À̳²ÀÏ, Á¶º´°ü

 

 

Àΰ£À» Æ÷ÇÔÇÑ ´Ù¾çÇÑ »ý¸íüÀÇ °Ô³ð¼­¿­ÀÌ ºü¸£°Ô ¹àÇôÁö°í ÀÖÀ½¿¡ µû¶ó ¼­¿­ÀÇ ±â´ÉÀ» ºÐ¼®ÇÏ´Â °Í¸¸ÀÌ ¾Æ´Ñ Á÷Á¢ÀûÀ¸·Î editingÇÏ·Á´Â ¿¬±¸µéÀÌ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù. °Ô³ðÀ» editingÇÏ´Â ¹æ¹ý Áß Áö±Ý±îÁö ´ëÇ¥ÀûÀ¸·Î ¸¹ÀÌ ¾²ÀÌ°í ÀÖ´Â ±â¼ú·Î´Â ZFN(Zinc finger nuclease), TALEN(Transcription Activator-Like Effector Nucleases)ÀÌ ÀÖ´Ù. ÀÌ µÎ °¡Áö´Â ´Ü¹éÁúÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© °Ô³ð»óÀÇ Æ¯Á¤ DNA ¼­¿­À» ÀνÄÇÏ°í ±× ºÎºÐÀ» À߶󳻴 ±â¼ú·Î½á ƯÁ¤ ¼­¿­¿¡ mutationÀ» ÀÏÀ¸Å°°Å³ª homologous recombinationÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¿øÇÏ´Â ¼­¿­À» °Ô³ð¿¡ insertionÇÏ´Â ÇüÅ·Π¾²¿©¿Ô´Ù. µÎ °¡Áö ±â¼ú ¸ðµÎ °Ô³ð»óÀÇ specificÇÑ site¸¦ targetÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â Å« ÀåÁ¡À» °¡Áö°í ÀÖÀ¸³ª µÎ ´Ü¹éÁú ¸ðµÎ Å©±â°¡ Ä¿¼­ ÇÕ¼ºÇϴµ¥ µ·°ú ½Ã°£ÀÌ ¸¹ÀÌ µç´Ù´Â ´ÜÁ¡À» °¡Áö°í ÀÖ´Ù.

 

ZFN°ú TALENÀ» ´ëüÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ±â¼ú·Î½á RNA¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© °Ô³ðÀ» editingÇÏ´Â ±â¼úÀÎ CRISPR (Clustered, Regularly Interspaced, Short Palindromic Repeats) Cas(CRISPR associated protein) systemÀÌ ÃÖ±Ù Á¦½ÃµÇ¾ú´Ù. CRISPR-Cas systemÀº º»·¡ archaea¿Í bacteriaÀÇ adaptive immunity systemÀ¸·Î ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. Virus³ª plasmid°¡ ħÀÔÇÏ¿´À» ¶§ archaea³ª bacteria´Â crRNA¿Í tracrRNA¶ó°í ºÒ¸®´Â ªÀº RNA¸¦ ¸¸µé¾î ³»°í ÀÌ RNA´Â ħÅõÇÑ DNA¿¡ °áÇÕÇÑ´Ù. ÀÌ ±¸Á¶¸¦ Cas ´Ü¹éÁúÀÌ ÀνÄÇÏ°í DNA¸¦ À߶ó ºÐÇؽÃÅ°¸ç ÀÚ½ÅÀ» ¿ÜºÎÀÇ DNA ħÀÔÀ¸·ÎºÎÅÍ º¸È£ÇÑ´Ù. ƯÁ¤ ¼­¿­À» ÀνÄÇÏ¿© ±× ºÎºÐÀ» À߶󳻴 systemÀÌ ZFN°ú TALEN°ú À¯»çÇÏ¿© À̸¦ ÀÀ¿ëÇÏ¿© °Ô³ð editing¿¡ »ç¿ëÇÏ·Á´Â ¿¬±¸µéÀÌ È°¹ßÈ÷ ÁøÇàµÇ¾ú´Ù.

 

 

Á¾ ¸¶´Ù ´Ù¾çÇÏ°Ô Á¸ÀçÇÏ´Â CRISPR-Cas system¿¡´Â Å©°Ô ¼¼°¡Áö ŸÀÔÀÌ Á¸ÀçÇÑ´Ù. ÀÌ Áß Cas9 ´Ü¹éÁú°ú crRNA, tracrRNA°¡ °ü¿©ÇÏ´Â typeII°¡ ´ëÇ¥ÀûÀÌ¸ç °¡Àå Àß ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. crRNA¿Í tracrRNAÀÇ ±¸Á¶¿Í À¯»çÇÑ ÇüŸ¦ °¡Áö´Â single guide RNA¸¦ ÇÕ¼ºÇÑ µÚ Cas9 ´Ü¹éÁú°ú ÇÔ²² ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¿©·¯ organismÀÇ genomeÀ» editingÇÏ·Á´Â ¿¬±¸µéÀÌ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù. (Kira S Makarova et al. (2011))

 

2013³âµµ nature¿Í cell¿¡ CRISPR-Cas systemÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© mamalian cellÀÇ °Ô³ð editing¿¡ ¼º°øÇÑ »ç·ÊµéÀÌ º¸°íµÇ¾ú´Ù. Cas9 ´Ü¹éÁúÀ» vectorÇüÅ·Πhuman cell³»¿¡¼­ Á÷Á¢ ¹ßÇö½ÃÅ°°í, single guide RNA¸¦ in vitro¿¡¼­ ÇÕ¼ºÇÏ¿© human cell¿¡ ÁÖÀÔ½ÃŲ °á°ú target site¿¡ mutationÀ» ¸¸µé ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀÌ È®ÀεǾúÀ¸¸ç ±âÁ¸ÀÇ ZFNÀ̳ª TALEN°ú´Â ´Ù¸£°Ô off target effect°¡ ¾øÀ½ÀÌ Áõ¸íµÇ¾ú´Ù. (Seung Woo Cho et al. (2013)) ¶ÇÇÑ Cas9 ´Ü¹éÁú°ú synthetic single guide RNA¸¦ ¸ðµÎ human cell³»¿¡ vectorÀÇ ÇüÅ·Π³Ö°í ¹ßÇö½ÃÄÑ °Ô³ðÀ» editingÇÑ °á°úµµ º¸°íµÇ¾ú´Ù. (Prashant Mali et al. (2013))

 

Human cell »Ó ¾Æ´Ï¶ó CRISPR-Cas system type II¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© zebrafish embryo genome »óÀÇ 11°³ target site¿¡ mutationÀ» ÀÏÀ¸Å³ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀÌ È®ÀεǾú´Ù. Cas9 ´Ü¹éÁúÀ» mRNAÇüÅ·ΠÇÕ¼ºÇÑ µÚ single guide RNA¿Í ÇÔ²² microinjectionÀ» ÅëÇØ cell ³»·Î ÁÖÀÔ½ÃÄÑ CRISPR-Cas systemÀ» ±¸ÇöÇÑ °á°ú ±âÁ¸ ZFNÀ̳ª TALENÀ¸·Î´Â editing ÇÒ ¼ö ¾ø¾ú´ø ºÎºÐÀÇ editingÀÌ °¡´ÉÇÔÀÌ º¸°íµÇ¾ú´Ù. (Woong Y Hwang et al. (2013)) ±âÁ¸ÀÇ ZFN°ú TALENó·³ ÇÑ °÷ÀÇ target site¸¦ Á¤ÇÏ¿© mutationÀ» ÀÏÀ¸Å² °Í ¿Ü¿¡ µÎ Á¾·ùÀÇ single guide RNA¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© CRISPR-Cas systemÀ¸·Î multiplex genome engineeringÀ» °¡´ÉÇÏ°Ô ÇÑ ±â¼úµµ °³¹ßµÇ¾ú´Ù. (Le cong et al. (2013))

 

GenomeÀ» editingÇÒ ¶§ ZFNÀ̳ª TALEN°ú °°Àº °æ¿ì¿£ ´Ù¸¥ site¸¦ detectionÇÏ·Á¸é »õ·Î¿î proteinÀ» designÇØ¾ß Çß´Ù. ÇÏÁö¸¸ CRISPR-Cas systemÀ» ÀÌ¿ëÇÒ °æ¿ì °°Àº protein (Cas9)À» »ç¿ëÇϸ鼭 targetÇÏ´Â sequence¿¡ µû¶ó crRNAÀÇ sequence¸¸ ¹Ù²ãÁÖ¸é µÇ±â ¶§¹®¿¡ ZFNÀ̳ª TALEN¿¡ ºñÇØ °¡°ÝÀûÀ̳ª ½Ã°£ÀûÀÎ ¸é¿¡¼­ ¸¹Àº ´ÜÃàÀ» ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÇÏÁö¸¸ ¾ÆÁ÷±îÁö ÀÌ systemÀº ¸î°¡Áö ´ÜÁ¡À» °¡Áö°í ÀÖ´Ù. ù°·Î Cas9 proteinÀÌ ÀνÄÇÏ´Â PAM sequence(NGG)°¡ target genome site¿¡ Á¸ÀçÇØ¾ß ÇÑ´Ù´Â ÇÑ°èÁ¡ÀÌ Á¸ÀçÇÑ´Ù. ÇÏÁö¸¸ ÀÌ´Â Cas9 ´Ü¹éÁú engineeringÀ¸·Î ÇØ¼ÒµÉ ¼ö ÀÖ´Â ÇÑ°èÁ¡À̶ó »ý°¢µÈ´Ù. ¶ÇÇÑ chromatinÀÇ ±¸Á¶¿Í epigenetic state°¡ eukaryotic cellÀÇ °Ô³ð editing¿¡ ¿µÇâÀ» ÁÙ ¼ö ÀÖ´Â ¿ä¼Ò·Î Áö¸ñ ¹Þ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ ºÐ¾ß¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸°¡ ´õ ÀÌ·ç¾î Áø´Ù¸é CRISPR-Cas systemÀº °Ô³ðÀÇ ¸ðµç ƯÁ¤ site¸¦ ½±°í ºü¸£°Ô ½ÉÁö¾î multiplex engineeringÀ¸·Î±îÁö »ç¿ë µÉ ¼ö ÀÖ´Â °¡´É¼ºÀ» °¡Áö°í ÀÖ´Ù°í º¸¿©Áø´Ù.

 

 

- 2011, Kira S Makarova et al. Evolution and classification of the CRISPR-Cas system Nature review June 2011

  volume9 467- 477

- 2013 Seung Woo Cho et al. Nature Biotechnology 29 January 2013; doi:10.1038/nbt.2507 Targeted genome

  engineering in human cells with the Cas9 RNA-guided endonuclease

- Prashant Mali et al. Science vol339 15 February 2013 RNA-guided human genome engineering via Cas9

- 2013 Woong Y Hwang et al. Nature Biotechnology 29 January 2013; doi:10.1038/nbt.2501 Efficient genome

  editing in zebrafish using a CRISPR-Cas system

- Le cong et al. Science vol339 15 February 2013 Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems

 

 

¡Ø ÆÄÀÏ ´Ù¿î·Îµå´Â ·Î±×ÀÎ ÈÄ ÀÌ¿ëÇÏ¿© Áֽñ⠹ٶø´Ï´Ù




Total:118 page:(8/7)
22 Á¤º¸ ÀÌÁ¤°É ÇÕ¼º»ý¹°ÇÐ ºÎÇ° °³·®À» À§ÇÑ ´Ü¹éÁú°øÇÐÀÇ ¿¬±¸.. 14.03.04 21834
21 Á¤º¸ ÀÌÁö¿¬ Light signaling proteinÀÇ ±â´É ¹× ¹ÙÀÌ¿À ºÎÇ°.. 14.03.04 10773
20 Á¤º¸ ÀÌ¿µÈÆ ´ëÀå±Õ ncRNAÀÇ ÇÕ¼º »ý¹°ÇÐ ¹× ÀÌÀÇ ÀÀ¿ë 13.11.06 14252
19 Á¤º¸ À̼º±¹ Genome engineeringÀ» ÅëÇÑ Áö´ÉÇü Àΰø¹Ì»ý¹° °³.. 13.11.05 19491
18 Á¤º¸ ÀÌ»ó¿± ¹Ì»ý¹°¿¡¼­ÀÇ ÇÕ¼º»ý¹°ÇÐÀû ±â¹ýÀ» ÀÌ¿ëÇÑ À¯ÀüÀÚ.. 13.10.24 15822
17 Á¤º¸ À̱չΠCHO ¼¼Æ÷¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ½Ã½ºÅÛ »ý¹°ÇÐ ¹× ÇÕ¼º »ý¹°ÇÐ.. 13.09.24 10532
16 Á¤º¸ ³ëÁ¤Çý ÇÕ¼ºÀ¯ÀüÀÚÀÇ ¹ßÇöÀ» À§ÇÑ ÀÌÁ¾¼÷ÁÖÀÇ genome eng.. 13.09.24 16105
15 Á¤º¸ ISBC [Nature Biotechnology_News] Synthetic biology .. 13.09.11 7537
14 Á¤º¸ À±¿©ÁØ ¹æ¼±±Õ ÀÌÁ¾¼÷ÁÖ »ý»ê½Ã½ºÅÛÀÇ ¿¬±¸ µ¿Çâ 13.09.02 15116
13 Á¤º¸ ±è ÇÊ ¼¼Æ÷¿¡³ÊÁö Á¦¾î ¹ÙÀÌ¿À½Ã½ºÅÛÀÇ °³¹ß ¹× ¿ë¿ë(°¡.. 13.07.01 11429
12 Á¤º¸ ±èÁöÇö ½Ã½ºÅÛ»ý¹°ÇÐÀÇ ÇÕ¼º»ý¹°ÇÐ Àû¿ëÀ» À§ÇÑ Ç¥ÁØÈ­(.. 13.07.01 14271
11 Á¤º¸ ±è¼±¿ø Áö´ÉÇü ¼¼Æ÷´ë»çÁ¶Àý ½Ã½ºÅÛÀÇ ÃÖ±Ùµ¿Çâ(°æ»ó´ë .. 13.07.01 13268
10 Á¤º¸ ±èµ¿ÈÆ ¼¼Æ÷¸· Á¦¾î ±â¼úÀÇ Àû¿ëÀ» ÅëÇÑ Áö¹æ»ê »ý»ê(ÇÑ.. 13.05.20 18936
9 Á¤º¸ ±èµ¿¸í ÇÕ¼º »ý¹°Çп¡¼­ÀÇ ¹«¼¼Æ÷ ´Ü¹éÁú ÇÕ¼º ½Ã½ºÅÛÀÇ .. 13.05.06 20126
8 Á¤º¸ ±è±ÙÁß ¼¼Æ÷Á¦¾î Àΰø À¯Àüȸ·Î ¿¬±¸µ¿Çâ(Àü³²´ë ±è±ÙÁß .. 13.04.04 18471
7 Á¤º¸ ±Ç¿À¼® 2°³-ÀÎÀÚ ½ÅÈ£Àü´Þ°è¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ Àΰø½ÅÈ£Àü´Þ°è °³.. 13.03.18 14348
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]