Выбор путей репарации ДНК при редактировании генома с помощью CRISPR-Cas9

Многие технологии редактирования генома на основе кластерных регулярно расположенных коротких палиндромных повторов (CRISPR) и ассоциированного с CRISPR белка 9 (Cas9) используют нуклеазы Cas для создания двунитевых разрывов ДНК в заданных участках генома. Для внесения необходимых мутаций, вставок последовательностей или делеций генов требуется последующая обработка двунитевых разрывов клеточными системами репарации. Поэтому точность и эффективность редактирования генома зависят от клеточных путей репарации двунитевых разрывов. Сами двунитевые разрывы представляют собой высокогенотоксичные повреждения, поэтому в клетках эволюционно сформировалось несколько механизмов их устранения. К этим путям относятся гомологичная рекомбинация (HR), классическое негомологичное соединение концов (cNHEJ), соединение концов, опосредованное микроомологией (MMEJ), и отжиг одноцепочечных участков (SSA). В этом обзоре кратко рассматривается CRISPR-Cas9, а затем описываются механизмы репарации двунитевых разрывов. В заключение обобщены последние данные о факторах, способных влиять на выбор пути репарации ДНК в ответ на двунитевые разрывы, индуцированные Cas9.