CRISPR:

Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats

Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas

É um loco gênico de bactérias com sequências de DNA repetidas adjacentes a espaçadores. Este loco representa um sistema de defesa contra a infecção de fagos (vírus predadores de bactérias).

*promotor de transcrição do loco e guia para a incorporação de novos espaçadores

O loco CRISPR armazena a informação genética herdada do vírus durante a infecção, por meio da integração de fragmentos de DNA do fago ao genoma bacteriano.

Isso cria a “memória” imunológica do CRISPR, conferindo às bactérias capacidade de reconhecer e se defender de novos ataques, silenciando os genes do vírus invasor e impedindo sua replicação.

Mali et al. (2013) ilustram como ocorre a imunização bacteriana por meio do sistema CRISPR-Cas9.

Cas9:

CRISPR -associated proteins

proteínas associadas ao CRISPR

Enzima endonuclease que cliva (destrói) o DNA viral. É codificada por genes do tipo Cas.

Jennifer Doudna, Emmanuelle Charpentier e colaboradores desvendaram o sistema CRISPR-Cas9, elucidando o mecanismo de defesa envolvido nas bactérias. Os resultados do trabalho foram publicados na Science (JINEK et al. 2012).

Desde então o sistema CRISPR-Cas9 tem sido intensamente pesquisado e explorado como uma técnica de edição de genes. Torna-se possível a partir dele cortar o material genético em pontos específicos e alterá-lo, por meio da inserção de um gene novo ou desativação de outro com ação indesejada.

Os direitos de propriedade intelectual sobre a técnica CRISPR-Cas9 têm sido atribuídos a Jennifer Doudna, Emmanuelle Charpentier, e ao pesquisador Feng Zhang, que demonstrou junto com seus colaboradores a aplicabilidade da técnica em células humanas (CONG, L et al. 2013); mas há disputas por patentes (ver reportagem “Guerra das patentes” da FAPESP).

O vídeo abaixo ilustra o sistema CRISPR-Cas9.

CONG, L et al. Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science, v. 339, n. 6121, p. 819-823, 2013. Link.

JINEK, M. et al. A programmable dual-RNA–guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science, v. 337, n. 6096, p. 816-821, 2012. Link.

MALI, P.; ESVELT, K. M.; CHURCH, G. M. Cas9 as a versatile tool for engineering biology. Nature Methods, v. 10, n. 10, p. 957-963, 2013. Link.