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El 7 de octubre de 2020 por la noche, hora de Pekín, se entregó el premio a Emmanuelle Charpentier y Jennifer A. Doudna.

Resumen del ganador del premio:

Dra. Emmanuelle Charpentier, microbióloga registrada, actualmente directora del Instituto de Biología de Infecciones, Instituto Nacional de Investigación de Mascotas. Durante el desarrollo de CRISPR, su principal contribución es aumentar la actividad de la proteína Cas9 en tracrRNA.

Dra. Jennifer A. Doudna, Profesora de Química, Biología Molecular y Biología Celular, Universidad de Keuri, Investigadora del Instituto de Investigación Médica Huohua y Académica de la Academia Nacional de Ciencias. Dra. Emmanuelle Charpentier y coautora de la acción de escisión de Cas9, la acción de localización de crRNA y la combinación de la fusión de ARN de crRNA y tracrRNA (sgRNA).

En comparación, el nombre del análisis local es chino, los científicos chinos ya han desarrollado CRISPR-Cas9 en una célula eucariota, pero hay otros trabajos no calificados, y es posible que el origen del trabajo original sea bajo y bajo, etc. Al comienzo de la reforma, la contribución se hizo originalmente al departamento técnico, y la contribución se realizó en 1980.

CRISPR es actualmente una tecnología básica muy popular en el campo biomédico, se ha desarrollado rápidamente en los últimos años, se ha utilizado en muchas áreas como la biología, la medicina, la agricultura y otros entornos, y ha sido desarrollada y criticada con éxito. La investigación científica es un milagro y tiene un potencial enorme en esta área, como el tratamiento de enfermedades en el mundo, la investigación de las causas subyacentes de las enfermedades, el tratamiento de vesículas, la modificación de plantas y la prevención de microorganismos patógenos.

1. El nombre completo de CRISPRCRISPR es Repeticiones Palindromicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas, traducción al chino: “Repeticiones Palindromicas Cortas”. El significado literal de esta frase es "representación, uniformidad, conquista especial, uniformidad, orden ordenado y consistente". Al producir un sistema inmunológico activado por bacterias, cuando se introducen patógenos de origen extraño o partículas dañinas en el ADN, el ADN de origen extraño se puede podar con un pequeño fragmento de proteína Cas y su propio ADN se puede conservar en una sola capa. Cuando el virus se introduce una y otra vez, la capacidad de las bacterias para mantener la raíz del virus se puede reconocer en un solo paso, y el ADN del virus se puede cortar y el efecto del virus ha fallado [1].

Los científicos utilizan CRISPR como una nueva herramienta molecular revolucionaria que tiene una capacidad única y una nueva herramienta molecular revolucionaria. Como resultado, el equipo se puede utilizar como una semiorientación, con varios tipos de habilidades físicas, que pueden ser utilizadas por los científicos para cambiar la mente y destruir la tierra.

1. Una breve historia de CRISPR

Figura 1: Una breve historia del desarrollo de CRISPR

En 1987, el Grupo de Investigación Nakata de la Universidad de Osaka, Japón, analizó la aparición de CRISPR en presencia de bacterias y el orden de existencia en constante cambio en las bacterias [2]. Sin embargo, en este momento la gente puede no ser consciente del trivial orden de importancia. A finales de la década de 1980, desde el siglo XX hasta finales de la década de 1980, Francisco Mojica de la Universidad Especial Fang Alikan de Cisjordania reapareció en una serie de especies bacterianas antiguas similares [3], lo que fue de gran interés. Durante las investigaciones en curso, otros microorganismos de la industria tienen estructuras similares y para el año 2000, ya se habían identificado 20 tipos diferentes de microorganismos en un orden similar [4]. En 2002, Ruud Jansen, profesor de la Universidad de Educación e Investigación, dijo que existen enormes diferencias en el número de números cardinales diferentes y que hay distintos tipos de órdenes en los procariotas. Con el fin de mejorar la localización de la investigación, hemos denominado conjuntamente CRISPR. . La familia Cas multi-CRISPR asociada (CRISPR-asociada) [5].

Efectos biológicos del sistema CRISPR-CAS 2005, la investigación CRISPR ha llegado, una presentación importante, dos pequeños grupos de investigación (Mojica Japón Nuestra célula) Recientemente hemos observado que CRISPR tiene una gran cantidad de moléculas que no son nativas de los propios procariotas y, por lo tanto, son partículas dañinas o patógenos [6-7]. Por ello, Mojica presenta CRISPR, que es un diseño completo para el sistema inmune adaptativo. Ese mismo año, el grupo de investigación de Bolotin desarrolló Cas9, que tiene importantes propiedades proteicas y actividad de ácidos nucleicos. Es importante distinguir entre diferentes tipos de patógenos y otras enfermedades similares, por así decirlo, el orden PAM (motivo adyacente al protoespaciador) y el mismo orden de origen de la enfermedad.

En aquella época, en una famosa empresa productora de ácidos, Danisco, trabajaba un microbiólogo nacional, Rodolphe Barragou, que decidió seguir adelante con la investigación y el resultado fue que una infección por cocos provocó la muerte por efecto de la producción de calor. En 2007, se demostró que el sistema CRISPR es un sistema inmunológico versátil. Después de la introducción de la toxina del coco patógeno, se ha establecido el nuevo orden espacial del mecanismo base del cuerpo bacteriano autobiótico, y la bacteria tiene la capacidad de resistir y atacar cuando el mismo patógeno repite la invasión [8], y la proteína Cas9 es necesaria para la capacidad biológica del sistema inmunológico. CRISPR-Cas es un sistema inmune derivado de microorganismos.

Verificación del mecanismo de acción de CRISPR-CAS Verificación funcional de la biología de CRISPR-CAS, uso de múltiples equipos de investigación Desde entonces, el sistema CRISPR-Cas se ha desarrollado completamente y el sistema bacteriano se ha desarrollado completamente. En 2008, el grupo de investigación de John van der Oost localizó en bacterias de grandes roedores, y desde entonces la introducción de microorganismos, la introducción de pequeños ARN, el desarrollo del ARN CRISPR (crRNA), y la introducción de proteínas Cas en el ADN. Ese mismo año, Marraffini y Sontheimer descubrieron que el objetivo final del sistema CRISPR-Cas es el ADN, pero no el ARN. Como otros han indicado claramente, como resultado de la transferencia del sistema general a un sistema no bacteriano, es posible desarrollar un sistema de herramientas más poderoso [9-10]. La causa básica de este proceso fue enterrada una y otra vez.

En diciembre de 2010, el equipo de Moineau confirmó que CRISRP-Cas9 estaba en la cima de la jerarquía PAM y tenía una doble ruptura de ADN. Además, el sistema CRISPR tipo II fue desarrollado específicamente, Cas9 es la única proteína esencial y los crRNA codirigieron la función de secado de CRISPR-Cas9 [11].

En 2011, el grupo de investigación de Charpentier realizó una pequeña investigación de ARN en el desarrollo de cocos y eliminó el crRNA. El tracrRNA pasa a través de 24 núcleos y los intermediarios del crRNA tienen múltiples secuencias, disposición mutua y formación, lo que conduce a Cas9 y al ADN. En este punto, se ha completado la estructura básica del mecanismo natural CRISPR-Cas9 [12].

Desarrollo de la tecnología de diseño básico CRISPR-CAS 2012Colaboración del equipo de Charpentier y Doudna, no hay pruebas de que Cas9 tenga la capacidad de cortar ADN, tiene la capacidad de conectar sgRNA con tracrRNA y crRNA (ARN guía simple), que se puede utilizar in vitro para confirmar la finalización de sgRNA, también se puede utilizar para dirigir la proteína Cas9 y el ADN podado doblemente. Otros pueden ser capaces de pasar a través de la modificación del punto de dirección del Cas9 que controla el ordenamiento del crRNA [13]. Después de eso, el equipo de Siksnys también anunció la misma aparición. Este es un nuevo capítulo en el desarrollo de la tecnología de los fundamentos CRISPR-CAS, que constituye un monumento al progreso de los microorganismos y de las áreas del sistema inmunológico. En 2013, se desarrolló con éxito el primer sistema CRISPR-Cas de múltiples autores y se utilizó en la investigación con mamíferos. Entre ellos, el grupo de investigación de la Iglesia ha diseñado un sistema CRISPR-Cas tipo II, células 293T, células K562 e investigación. El éxito del diseño de sgRNA en células multipotentes depende del orden de identificación de la dirección, y se pueden utilizar múltiples gRNA para lograr múltiples objetivos. [14]. [15]。 El grupo de investigación Qi estableció el sistema CRISPRi, que dio como resultado múltiples sgRNA (Tet1, Tet2, Tet3, Sry y Uty) al mismo tiempo [16]. Wu y otros. Utilizaron el sistema CRISPR-Cas9 para proporcionar una cura a la causa subyacente de la enfermedad.

Gracias a esto, el sistema CRISPR tiene una amplia variedad de puntos fijos de origen biológico, la selección de origen, los cambios de base, la imagen de formación de la estructura de base, la prueba de base, el control de la natalidad, etc., y la apertura del campo de investigación. Al año siguiente cambié los conceptos básicos de CRISPR-CAS al sistema CRISPR-CAS, y al año siguiente se desarrolló el CRISPR-C del sistema CRISPR-CAS. Como sistema: CRISPR-Cpf1 [18], CRISPR-Cas13a (C2c2) funcional [19] y Cas13b [20]. En 2017, se investigaron una gran cantidad de artículos sobre el mecanismo de acción único del sistema CRISPR-Cas13, su uso en el mercado actual y su capacidad para apuntar al ARN en células de mamíferos.

1. La tecnología CRISPR está expandiendo rápidamente su uso en el campo de la ciencia médica y el tratamiento de enfermedades. En 2015, Science International demostró con éxito el uso del método de modelado terapéutico de enfermedades CRISPR. Otros utilizan el sistema CRISPR para desarrollar la causa raíz de la distrofina, la capacidad de modificar en la misma medida la función de la piel y la carne de ratas pequeñas con dispraxia cutánea de Toji y para alcanzar el efecto del tratamiento DMD [21]. En 2018, la tecnología CRISPR utilizó con éxito la tecnología CRISPR para tratar con éxito solo a cuatro perros con DMD (displasia cutánea tipo Duchenne), y la proteína de malformación cutánea en la piel fue 92% normal [22]. Además, la tecnología CRISPR se ha combinado con la inmunoterapia celular para perfeccionar la terapia CAR-T, que tiene el efecto de suprimir la hinchazón en ratones pequeños. El uso primario de CRISPR-Cas9 en células T para eliminar PD-1 en el tratamiento subyacente del cáncer de piel y vejiga inmersiva, adenocarcinoma anterior resistente a la erradicación, cáncer de mama metastásico y cáncer de pulmón de células no pequeñas metastásico, comenzó en 2016, ensayo de primera etapa [23].
2. Otras aplicaciones de CRISPR están en el horizonte, y CRISPR tiene un potencial enorme. Durante un importante proyecto de investigación en Science en 2017, el equipo de Doudna presentó un fenómeno interesante: el sistema CRISPR estaba podando dos moléculas de ADN al mismo tiempo, y el ADN Cas12 estaba activado [24]. De esta manera, el sistema CRISPR-Cas12a tiene una base de informe óptico de ssDNA no específica (marcada con FQ). (reportero), una vez que el ADN objetivo, el sistema CRISPR-Cas12a realiza la operación, al mismo tiempo, también se libera el informe óptico y luego se emite la señal óptica. Utilizando esta tecnología, el equipo de Doudna ha desarrollado el sistema DETECTR, capaz de detectar con 100% de certeza la infección por VPH 16 en una hora, y la siguiente prueba no tuvo éxito. Al mismo tiempo, se lanzó CRISPR-Cas13a utilizando CRISPR-Cas13a y se completó el sistema SHERLOCK.[25] Dada la diferencia de la empresa Doudna, el motivo de la revisión del diseño del software es que debe ser diferente. SHERLOCKv2 Se puede usar al mismo tiempo.张锋团队还叀发了类similar验孕子的毕纸检测方法，Solo para probarlo, se ha demostrado que SHERLOCKv2 es eficaz para probar el virus, que es más conveniente de usar. Durante el desarrollo del juego COVID-19 de este año, SHERLOCKv2 también está en pleno apogeo.

DETECTR y SHERLOCK tienen una gran cantidad de poder en medio de la investigación, pero aún están en uso antes del uso del piso. Creemos que las nuevas herramientas de diagnóstico deben modificarse en el futuro, lo que significa que las condiciones de su nacimiento son diferentes, y se ha demostrado que el alto nivel del virus es una gran ayuda para diagnosticar la infección por el virus en China. .

Referencias

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POURCEL C, SALVIGNOL G, VERGNAUD G. Los elementos CRISPR en Yersinia pestis adquieren nuevas repeticiones mediante la captación preferencial de ADN del bacteriófago y proporcionan herramientas adicionales para estudios evolutivos[J]. Microbiología, 2005, 15l(3): 653—663.

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