mi a különbség a nem homológ végcsatlakozás (NHEJ) és a homológia által irányított javítás (HDR) között?

a CRISPR genomszerkesztés kihasználja a Cas9 azon képességét, hogy célzott DNS kettős szálú töréseket (DSB-ket) indukáljon, általában néhány nukleotidot a PAM szekvencia előtt. A kromoszómális DSB – k sejt általi későbbi javítása a javítási utak két kategóriájába sorolható: nem homológ végcsatlakozás (NHEJ) és homológia-irányított javítás (HDR). Lényegében az NHEJ-break végek homológ sablon nélkül ligálhatók, míg a HDR-breaks sablont igényel a javítás irányításához.
az NHEJ egy nagyon hatékony javító mechanizmus, amely a sejtben a legaktívabb. Érzékeny a nukleotid inszerciók és deléciók (indels) miatti gyakori mutációs hibákra is. A HDR-t tekintik a pontos DSB-javítás domináns mechanizmusának, de alacsony hatékonysággal szenved, mivel nagyobb szekvenciahasonlóságot igényel a levágott és az ép donor DNS-szálak között. Kevesebb hiba vagy mutáció esélye van, ha a javítás során használt DNS-sablon megegyezik az eredeti sértetlen DNS-szekvenciával.1,2
amikor CRISPR-rel módosítanak egy gént, a transzfektált sejtek populációja NHEJ-javított és HDR-javított allélok kombinációját tartalmazza. A HDR-szerkesztett DNS sokkal kívánatosabb az ellenőrzött módosítások biztosításához.

1. H. Ghezraoui, et al., “Az emberi sejtekben a kromoszómális transzlokációkat kanonikus nemhomológ végcsatlakozás generálja” Mol Cell 55(6):829-842, 2014.
2. M. Jasin és R. Rothstein. “A Száltörések javítása homológ rekombinációval”, Cold Spring Harb Perspect Biol 2013.