CRISPR
CRISPRとは、微生物学で使われる用語です。Clustered Regularly-Interpaced Short Palindromic Repeatsの略で、日本語では「クラスタ化された等間隔短パリンドロミック反復配列」と訳される。原核生物の遺伝暗号の一部で、ほとんどの細菌と古細菌が持っている。
CRISPRは短い繰り返し配列を多く持っています。これらの配列は、原核生物の適応免疫システムの一部である。これにより、バクテリオファージなど、自分たちを捕食する他の生物を記憶し、対抗することができるのです。
ほぼすべての生物の遺伝子を改変できる可能性を持っている。遺伝子組み換え（GM）において、遺伝子を正確に標的を定めて切断・挿入するためのツールの一部である。現在、ヒトのウイルス性疾患への応用が研究されている。
CRISPR遺伝子座の図。大きく分けて3つの部分がある。 1.cas遺伝子、 2.リーダー配列、 3.リピートスペーサー配列。 3つの構成要素の配置は必ずしも図の通りではない。
仕組み
この繰り返しには、過去に細菌ウイルスやプラスミドに暴露された「スペーサーDNA」の短い断片が続きます。CRISPRのスペーサーは、真核生物におけるRNA干渉のような方法で、外来遺伝要素を認識し、切り刻む。
つまり、このスペーサーは、過去にこの細胞株を攻撃しようとしたウイルスのDNA断片である。スペーサーの出所が外国であることは、研究者にとって、CRISPR/casシステムが細菌の適応免疫に関与する可能性を示唆するものであった。
実際に切断を行うのは、Cas9と呼ばれるヌクレアーゼである。Cas9は2つの活性切断部位を持ち、DNAの二重らせんの各鎖に1つずつある。Cas9は、外来DNAをほどき、それがガイドRNAの20塩基対のスペーサー領域（スペーサー領域RNA）と相補的であるかどうかをチェックすることによって、これを行う。もし相補的であれば、外来DNAは切り刻まれる。
アプリケーション
この技術は、ヒトの細胞株や細胞の遺伝子をオフにすること、カンジダ・アルビカンスの研究、バイオ燃料の製造に用いられる酵母の改変、作物株の遺伝子組み換えなどに利用されている。
質問と回答
Q: CRISPRとは何の略ですか?
A: CRISPRはClustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeatsの略です。
Q: CRISPRはどこにあるのですか?
A: CRISPRは原核生物の遺伝暗号に含まれており、ほとんどの細菌や古細菌が含まれています。
Q: CRISPRを発見した目的は何ですか?
A: CRISPRを発見した目的は、ウイルスの攻撃から身を守るための構造と機能を理解することでした。
Q:CRISPRはどのように機能するのですか?
A:CRISPRの仕組みは、原核生物の適応免疫システムとして働く短い繰り返し配列を持っていることで、原核生物が自分を捕食するバクテリオファージを記憶し、それに対抗できるようにすることです。これにより、細菌は獲得免疫を得ることができます。
Q: CRISPRを使うと何ができるのですか?
A: CRISPRを使えば、ほぼすべての生物の遺伝子を改変することができ、遺伝子組み換え（GM）において遺伝子を切り取ったり挿入したりする道具として使うことができます。さらに、人間のウイルス性疾患を攻撃する方法（遺伝子治療）にも利用できるのではないかと研究が進められています。
Q:CRISPRはいつ発見されたのですか?
A:CRISRPの発見は、21世紀に入ってからです。
