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Os loci CRISPR

1987
  • Yoshizumi Ishino
Biólogo molecular analisando dados de loci CRISPR em um computador em um laboratório.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

O CRISPR, um acrônimo A sigla SRSR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) foi observada pela primeira vez no genoma da *E. coli* em 1987. Esses loci genéticos consistem em sequências curtas e repetidas de DNA, separadas por sequências espaçadoras únicas derivadas de elementos genéticos exógenos. Inicialmente denominadas SRSR, sua função biológica era desconhecida, mas sua estrutura singular sugeria um papel importante, ainda que misterioso, nos genomas procarióticos.

The initial discovery of what would later be named CRISPR was an incidental finding during the sequencing of the IAP gene in Escherichia coli. Researchers led by Yoshizumi Ishino at Osaka University noticed an unusual series of 29-nucleotide repeats, partially palindromic, arranged in a cluster. These repeats were separated by non-repetitive, unique sequences of 32 nucleotides, which were later termed ‘spacers’. This peculiar structure was unlike anything previously described in bacterial genomes. At the time, DNA sequencing was a laborious process, and the function of these repeats was a complete mystery. The authors noted the structure in their publication but could not assign a biological role to it.

Estruturas semelhantes foram posteriormente identificadas em uma ampla gama de outras bactérias e arqueas, indicando que essa era uma característica comum dos genomas procarióticos. A estrutura consistente — repetições e espaçadores alternados — e a conservação das sequências repetidas dentro de uma determinada espécie sugeriam uma importância funcional. A natureza palindrômica das repetições indicava o potencial para a formação de estruturas secundárias, como grampos de cabelo, em transcritos de RNA, uma característica comum em elementos regulatórios. No entanto, foi a natureza única das sequências espaçadoras que revelou a chave para a função do CRISPR, um enigma que só seria resolvido mais de uma década depois. Essa descoberta fundamental e observacional lançou as bases essenciais para todas as pesquisas subsequentes sobre o papel do sistema CRISPR-Cas na imunidade adaptativa e sua eventual aplicação em biotecnologia.

UNESCO Nomenclature: 2417
Biologia molecular

Tipo

Descoberta Biológica

Interrupção

Incremental

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • descoberta da estrutura da dupla hélice do DNA
  • Desenvolvimento do sequenciamento de Sanger para leitura de sequências de DNA
  • avanços nas técnicas de clonagem molecular
  • Conhecimento básico de genética bacteriana e organização do genoma.

Aplicações

  • Análise filogenética de cepas bacterianas
  • tipagem de cepas bacterianas
  • descoberta fundamental que levou à compreensão da imunidade adaptativa procariótica
  • base para o desenvolvimento da tecnologia de edição genética CRISPR-Cas

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: CRISPR, repetições, espaçadores, E. coli, Yoshizumi Ishino, genética molecular, genoma procariótico, sequenciamento de DNA, repetições palindrômicas, SRSR.

Contexto histórico

Os loci CRISPR

1975
1977
1983
1987
1990
1990
1990
1973
1975
1979
1983
1988
1990
1990
1997

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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