Cara Kerja CRISPR-Cas9 untuk Edit Gen

CRISPR adalah singkatan dari Clustered regularly interspaced short palindromic repeats, yakni suatu sekuens DNA dengan repitisi pendek dan tiap repitisi tersebut diikuti dengan segmen pendek lainnya yakni DNA Spacer sehingga terususun secara selang-seling yang terdapat pada genom bakteri. Secara alami, CRISPR berfungsi sebagai sistem kekebalan tubuh bagi bakteri terhadap invasi materi genetik asing. Ulasan mengenai CRISPR dalam bakteri dapat dibaca di artikel Pengertian dan Mekanisme Kerja CRISPR-Cas9.

CRISPR berasosiasi dengan protein Cas9 membentuk sistem CRISPR-Cas9 yang berfungsi menghancurkan materi genetik asing secara tertarget pada bakteri. Berdasarkan kemampuan sistem tersebut, CRISPR-Cas9 dapat dipakai untuk melakukan pengeditan pada gen. Bagaimana cara kerja CRISPR tersebut untuk mengedit gen? Silahkan perhatikan gambar berikut!

Temukan, Potong kemudian Tempelkan!

Berbeda dengan teknik transgenik dimana proses rekayasa genetika dilakukan dengan acak dalam suatu genom, maka sistem CRISPR-Cas9 bekerja secara tertarget dan presisi. Uraian sederhana dari gambar di atas yakni:

(1) Temukan! Cas9 ibaratnya adalah gunting pemotong DNA yang dapat bekerja jika ada pemandu. Gunting ini berbeda dengan enzim restriksi yang bekerja berdasarkan restriction sites yang spesifik. Cas9 dapat bekerja jika membentuk kompleks dengan RNA Pemandu (sgRNA). Dari sinilah kunci untuk menargetkan untuk memotong DNA dibagian tertentu diantara jutaan urutan DNA. sgRNA dapat dibuat secara artifisial untuk memotong suatu bagian DNA tertentu secara tertarget.

(2-3) Potong! Ketika gunting Cas9 ini memiliki panduan untuk memotong, maka kompleks Cas9 akan mencari suatu urutan DNA target. Selanjutnya, kompleks Cas9 membuka untaian DNA dan sgRNA akan menempel sesuai dengan urutan DNA target. Setelah itu, kompleks Cas9 akan memotong DNA tersebut.

(4) Tempelkan! Setelah dipotong, maka tinggal ditempelkan gen yang ingin disisipkan sesuai dengan tujuan yang diinginkan.