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【疑惑】有关CRISPR的一些小问题

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1、CRISPR DNA转录成RNA之前要复制吗?为什么?
2、最终整合到CRISPR簇上Spacers(间隔区)的是外源DNA潜在的PAM序列吗?


IP属地:江苏来自Android客户端1楼2023-01-18 23:49回复
    1. CRISPR DNA转录成RNA之前要复制吗?为什么?
    论点:
    CRISPR DNA在转录成RNA之前不需要复制。
    支持论据:
    生物学机制:
    CRISPR系统依赖于一条单链RNA(称为crRNA)来指导Cas蛋白识别并切割靶DNA。这条crRNA是直接从CRISPR基因簇中的DNA序列转录而来的。
    在细菌中,CRISPR基因簇由短的重复序列和间隔序列组成。这些间隔序列是从以前感染的病毒(噬菌体)中获取的DNA片段。转录过程中,CRISPR基因簇的DNA直接被转录成一条长的RNA分子,随后被加工成单独的crRNA。
    效率和能量消耗:
    如果在转录之前需要复制CRISPR DNA,这将会增加细胞的能量消耗和时间成本。在细胞资源有限的情况下,直接转录CRISPR DNA是一种更高效的机制。
    实际操作中的观察:
    多项研究已经证明,CRISPR系统可以有效地在不进行DNA复制的情况下发挥作用。例如,在实验室中使用CRISPR/Cas9进行基因编辑时,研究人员只需要设计特定的crRNA或sgRNA,并不需要复制目标DNA。
    结论:
    CRISPR DNA在转录成RNA之前不需要复制。直接转录DNA是更高效且已被生物学研究验证的机制。
    2. 最终整合到CRISPR簇上Spacers(间隔区)的是外源DNA潜在的PAM序列吗?
    论点:
    最终整合到CRISPR簇上Spacers(间隔区)的不是外源DNA的PAM序列,而是与之相邻的外源DNA序列。
    支持论据:
    CRISPR机制:
    PAM(Protospacer Adjacent Motif)序列是CRISPR系统中Cas蛋白识别靶DNA的重要标记。PAM序列本身并不被整合到CRISPR基因簇中。
    当细菌遇到外源DNA(例如噬菌体DNA)时,Cas蛋白会识别PAM序列,并切割与PAM相邻的DNA区域。被切割的DNA片段随后会被整合到CRISPR基因簇中,成为新的间隔区(Spacer)。
    实验观察:
    多项实验研究显示,CRISPR基因簇中的间隔区是来自外源DNA的片段,而非PAM序列。例如,研究人员发现,在大肠杆菌中,新的间隔区总是位于PAM序列的上游部分。
    功能逻辑:
    如果PAM序列被整合到CRISPR基因簇中,这将会导致识别过程的混乱,因为PAM序列在细菌基因组中可能广泛存在。通过仅整合PAM相邻的外源DNA片段,CRISPR系统能够更准确地识别并攻击外来的DNA分子。
    结论:
    最终整合到CRISPR簇上Spacers(间隔区)的不是外源DNA的PAM序列,而是与之相邻的外源DNA序列。PAM序列仅作为识别和切割的标记,并未被整合到CRISPR基因簇中。


    IP属地:湖北来自Android客户端2楼2024-06-13 19:01
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      1.CRISPR DNA是在细菌Genome上,和其它序列一起复制。你是问转录之前的先局部扩增?细菌没这功能吧。
      2.PAM是NGG啊(不同物种有差异),是切点。Spacer应该是外源潜在DNA的target。但是这个target不叫PAM。target后面紧接的NGG叫PAM,NGG不提供序列特异性,只是Cas识别的切点。


      IP属地:美国3楼2024-06-13 21:57
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