CRISPR-Cas9 시스템에서 sgRNA(single-guide RNA)는 Cas9 단백질을 게놈의 특정 위치로 안내하는 작은 RNA 분자입니다. sgRNA는 가이드 서열과 tracrRNA의 두 부분으로 구성됩니다. 가이드 서열은 표적 DNA 서열에 상보적인 20-뉴클레오티드 서열이며, tracrRNA는 Cas9 단백질이 sgRNA에 결합하는 것을 돕습니다.
PAM(Protospacer Adjacent Motif)은 Cas9 단백질이 표적 DNA를 인식하고 결합하는 데 필요한 특정 DNA 서열입니다. Streptococcus pyogenes에서 가장 일반적으로 사용되는 Cas9 단백질의 PAM 서열은 NGG입니다(여기서 N은 모든 염기일 수 있음).
NHEJ(Non-Homologous End Joining)는 DNA의 이중 가닥 파손을 복구하는 데 사용되는 세포 복구 메커니즘입니다. Cas9 단백질이 sgRNA를 사용하여 표적 DNA에서 이중 가닥 절단을 만들면 세포의 NHEJ 기계가 활성화되어 절단을 복구합니다. 이 복구 프로세스는 특정 유전자의 기능을 방해하는 데 사용할 수 있는 표적 DNA에 작은 돌연변이 또는 삽입 및 삭제(indels)를 도입할 수 있습니다.
HDR(Homology Directed Repair)은 DNA의 이중 가닥 파손을 복구하는 데 사용할 수 있는 또 다른 세포 복구 메커니즘입니다. NHEJ와 달리 HDR은 템플릿 DNA 분자를 사용하여 파손을 복구합니다. 이 주형 DNA는 유전적 돌연변이 수정과 같은 표적 DNA에 특정 변화를 도입하도록 설계될 수 있습니다.
요약하면, sgRNA는 Cas9 단백질을 게놈의 특정 위치로 안내하는 작은 RNA 분자입니다. PAM은 Cas9 단백질이 표적 DNA를 인식하고 결합하는 데 필요한 특정 DNA 서열입니다. NHEJ는 DNA의 이중 가닥 파손을 복구하는 데 사용되는 세포 복구 메커니즘이고 HDR은 파손을 복구하기 위해 주형 DNA 분자를 사용하여 DNA의 이중 가닥 파손을 복구하는 데 사용할 수 있는 또 다른 세포 복구 메커니즘입니다.
