Se dice que CRISPR va a revolucionar la medicina, la forma en que luchamos contra enfermedades, la posiblidad de curar el cáncer y tal vez incluso crear humanos nuevos
Y estoy de acuerdo
Pero no he podido encontrar buenos videos que expliquen lo que  CRISPR realmente es.  Tienden a ser demasiado complejos o demasiado
simples así que pensé hacer mi propio video.  Les presento
Como la mayoría de las cosas en biología molecular, CRISPR fue identificado por primera vez en E.coli
Y si separamos el acrónimo, quiere decir stands clustered regularly interspaced short palindromic repeats
Eso está complicado
Pero nos dice las dos partes principales de CRISPR primero que nada tenemos las repeticiones, estas son cortos
segmentos de ADN de 20 a 40 letras de longitud y son palíndromes
Recordemos que los palíndromes son secuencias que se leen igual empezando por
la derecha o la izquierda como algunas palabras entonces tenemos estas letras que son palindrómicas. La razón es que cuando se transcribe este
ADN se genera ARN que se dobla tipo horquilla
Entonces tenemos estas repeticiones
Esas son todas idénticas, una tras otra tras otra
Pero están interespaciadas así que en el medio tenemos ADN espaciador
Lo que es interesante acerca del ADN espaciador es que no es idéntico
cada segmento de ADN espaciador es
único y esto causó interés de los científicos que identificaron esto en los 80s y 90s
Pero en los 2000s encontraron que ese ADN espaciador
el ADN importante, concuerda perfectamente con ADN viral especialmente ADN de bacteriófagos
También identificaron varios genes asociados con CRISPR
Así que estos son genes asociados a CRISPR
o genes Cas, estos genes van a generar proteínas Cas.  Las proteínas Cas en general
son helicasas, esas son proteínas que desenrollan el ADN y también
nucleasas, las que cortan el ADN y la idea fue que tal vez
esto es un sistema inmune de las bacterias, una forma
de luchar contra sus viejos némesis, los bacteriófagos, y esto es exactamente lo que está pasando, entonces si tenemos una figura con E. coli
esta sería la membrana celular y pared celular. Este sería el genoma de la bacteria
Estoy resaltando los sistemas Cas y  CRISPR y entonces cuando el bacteriófago inserta su ADN
Lo que pasaría normalmente si no hay sistema inmune
es que este ADN secuestraría a la célula y se insertaría en el genoma
pero más importante haría muchos de estos bacteriófagos
y eventulamente matar a la célula pero como tiene este sistema CRISPR lo que hace es transcribir y traducir
proteínas, es decir este complejo Cas,
Y también va a traducir el ADN para generar lo que se llama ARN CRISPR y va a calzar en la proteína de esta forma
qué es esto? Es una forma de luchar contra el ADN viral
Esencialmente lo rompe, así que antes de que la infección empiece ya ha terminado
usted puede decir que esto es interesante
pero que pasa si se inyecta ADN para el cual no hay espaciador, pues el sistema  CRISPR Cas funciona ahí también
Va a crear una proteína diferente, una Cas clase I
y lo que hace es que toma el ADN, lo rompe
pero más importantemente, toma ese ADN y lo copia en el sistema CRISPR
Entonces qué es CRISPR, es espaciador-repetición-espaciador-repetición, pero los espaciadores son esencialmente historia de infecciones viejas
para que no sea infectado otra vez. Esta es exactamente la forma en que su sistema funciona a un nivel más grande
Usted hace anticuerpos, y además tiene glóbulos blancos que rodean al invasor
Pero lo que pensaron los científicos es  que si podemos secuestrar este sistema CRISPR
Tal vez lo podríamos usar, porque esto es una célula viviente, para
inactivar genes o tal vez incluso
insertar nuevos genes y se empezó a buscar.  Entonces del que van a oír más es el sistema CRISPR Cas 9
Esto fue identificado en los laboratorios de Jennifer Doudna and Emanuelle Charpentier y estaban trabajando en   Streptococcus pyogenes
y su sistema
CRISPR Cas system y lo que es interesante de eso es que sólo tenían una proteína Cas, Cas 9
Ahora, no se ve de esta forma se ve       así , pero si vemos su estructura principal
tiene una nucleasa, entonces tiene esta sección donde puede cortar el ADN
aquí y lo puede cortar aquí también
En  S. pyogenes
También se crean dos segmentos largos de ARN.  Tenemos el ARN CRISPR
El ARN CRISPR cabe en Cas
Pero también hay un ARN tracer, así que si vemos a como esto se ve en esta bacteria
Está el segmento espaciador
Esa es la parte que concuerda con el ADN viral corrspondiente
Y está este ARN tracer que esencialmente sostiene al ARN CRISPR en su lugar
Y todo esto junto fomra un complejo con el cual podemos romper ADN
Pero lo que el laboratorio pensó fue que sería cool si pudiéramos modificar este sistema, usar la proteína Cas 9
pero pongamos nuestra propia secuencia de ADN y si pudiéramos conectar estas dos cosas
Tendríamos un sistema muy simpre y eso fue lo que hicieron, crearon la quimera de
ARN tracer y ARN CRISPR.  Qué es una quimera? Es una bestia mitológica
que es una combinación de especies diferentes y lo hicieron fue crear un nuevo tipo de
ARN y tienen un sistema que es muy simple que tiene dos partes, tenemos la proteína Cas 9
y después se tiene esta quimera, y como estamos simplificando llamémosle el ARN guía
Estas son las dos partes del sistema  CRISPR Cas 9. Esta va a ser la parte CRISPR y
y este es el ARN que tiene la información de donde queremos cortar y después tenemos la proteína
que es la hace los cortes. Esto es lo que pasa, si tenemos un pedazo corto de ADN
Este es el ADN que queremos cortar, entonces creamos un ARN guía que tiene una parte con secuencia complementaria de
ARN
Lo que pasa es que el ADN va a entrar de esta forma y una vez que está en su lugar
vamos a cortar aquí, y vamos a cortar aquí
Así que hacemos este pequeño corte y ahora tenemos un gen inactivo
Rompimos el gen y la célula va a tratar de arreglarlo
Va a hacer algunas inserciones y deleciones, crear mutaciones, pero lo que podemos hacer muchas veces es inactivar el gen
Esto es lo que hacen las bacterias.  Pero, como nosotros lo creamos
Podemos cortar el ADN en cualquier lugar que queramos
Esencialmente sólo tenemos que saber cuál es la secuencia del ADN
que queremos cortar, ponerla en el ARN guía y la podemos cortar
Ahora digamos que queremos hacer esto más complejo
No sólo queremos romper un gen, pero digamos que queremos insertar un nuevo gen
Entonces ahora el sistema tiene sólo tres partes: tenemos Cas 9
Tenemos el ARN guía y tenemos el ADN de interés que queremos insertar
Así que cuando rompemos el ADN, el ADN de interés va a ser agregado
Y después el ADN va a arreglarlo, así que
esencialmente agregamos el gen a
la célula.  Ahora, lo que es cool del sistema CRISPR Cas 9 es que hace esto en células vivas
Y puede cortar el ADN en muchos sitios diferentes.  Entonces podríamos usar esto , digamos que alguien tiene fibrosis quística
Lo que podríamos hacer es usar un sistema así para arreglar los genes de esa persona
O en futuro, podríamos diseñar un nuevo embrión, usted puede ver hacia donde va esto, pero de más importancia
espero que sepan lo que es un sistema CRISPR.  En resumen, un sistema CRISPR es un sistema inmune
que fue identificado en bacterias y después modificado en eucariotas. Espero que esto haya sido útil.
