
English: 
The CRISPR-Cas9 system
is a tool for cutting DNA
at a specifically targeted location.
The technique has already revolutionized gene editing
but scientists are always looking
for new possibilities,
so what else can CRISPR do?
Since being discovered in a bacterial immune system
CRISPR-Cas9 has been adapted
into a powerful tool for genomic research.
There are two components to the system:
a DNA-cutting protein called Cas9
and an RNA molecule known as the guide RNA.
Bound together, they form a complex
that can identify and cut specific sections of DNA.
First, Cas9 has to locate and bind
to a common sequence in the genome called a PAM.

Spanish: 
El sistema CRISPR-Cas9
Es una herramienta para cortar el ADN
en un lugar específicamente dirigido.
La técnica ya ha revolucionado la edición génica
pero los científicos siempre están buscando
nuevas posibilidades,
Entonces, ¿qué más puede hacer CRISPR?
Desde su descubrimiento como un sistema inmune de bacterias
CRISPR-Cas9 ha sido adaptado
como poderosa herramienta para la investigación genómica.
El sistema tiene dos componentes:
una proteína que corta el ADN llamada Cas9
y una molécula de ARN conocida como el ARN guía.
Cuando se unen, forman un complejo
que puede identificar y cortar secciones específicas de ADN.
En primer lugar, la Cas9 tiene que localizar y unirse
a una secuencia común en el genoma llamada PAM.

iw: 
מערכת הCRISPR/Cas9 הינה כלי לחיתוך דנ"א
באתר מסוים שהוגדר כמטרה
השיטה כבר הביאה למהפכה בתחום עריכת הגנים
אך מדענים מחפשים כל הזמן אחר אפשרויות 
חדשות
אז מה עוד CRISPR יכולה לעשות?
-CRISPR: עריכת גנים ומעבר לה-
מאז גילויה במערכת חיסון חיידקית
CRISPR/Cas9 הותאמה כך שתוכל לשמש כלי רב
עוצמה במחקר גנומי
המערכת מכילה שני רכיבים: חלבון החותך דנ"א
בשם Cas9
ומולקולת רנ"א הידועה בתור "רנ"א מדריך"
כאשר הם קשורים אחד לשני, הם יוצרים קומפלקס
שיכול לזהות ולחתוך מקטעים מסוימים של דנ"א
בשלב הראשון, Cas9 צריך לאתר ולהקשר למקטע 
נפוץ בדנ"א המכונה PAM

iw: 
ברגע שהPAM נקשר, הרנ"א המדריך גורם לפתיחת
חלק ממבנה הסליל הכפול
גדיל הרנ"א מתוכנן כך שהוא יתאים וייקשר 
לרצף מסוים בדנ"א
ברגע שמצא את הרצף המתאים, Cas9 יכול לחתוך
את הדנ"א
כל אחד משני מתחמי הנוקלאז שלו יוצרים קרע
שמוביל לשבר דו גדילי
למרות שהתא ינסה לתקן את השבר הזה, תהליך
התיקון מועד לשגיאות
ולעיתים, באופן לא מכוון, גורם להכנסת 
מוטציות אשר מנטרלות את פעילות הגן
לכן CRISPR הוא כלי מצוין למחיקת גנים 
מסוימים
אך יצירת שברים דו גדיליים אינה הדבר היחיד
שCRISPR יכולה לעשות
ישנם חוקרים המנטרלים את אחד או שני המתחמים
חותכי-הדנ"א של Cas9
ומלחימים אנזימים אחרים לחלבון
אז Cas9 יכול לעזור להוביל את אותם אנזימים
לרצף דנ"א מסוים

English: 
Once the PAM is bound,
the guide RNA unwinds part of the double helix.
The RNA strand is designed
to match and bind a particular sequence in the DNA.
Once it’s found the correct sequence,
Cas9 can cut the DNA –
its two nuclease domains each make a nick
leading to a double strand break.
Although the cell will try to repair this break,
the fixing process is error-prone
and often inadvertently introduces mutations
that disable the gene.
This makes CRISPR a great tool
for knocking out specific genes.
But making double strand breaks
isn’t all CRISPR can do.
Some researchers are deactivating
one or both of Cas9’s cutting domains
and fusing new enzymes onto the protein.
Cas9 can then be used to transport those enzymes
to a specific DNA sequence.

Spanish: 
Una vez que el PAM está unido,
El ARN guía desenrolla parte de la doble hélice.
La cadena de ARN está diseñada
para encontrar y unir una secuencia particular en el ADN.
Una vez que encuentra la secuencia correcta,
Cas9 puede cortar el ADN -
sus dos dominios nucleasa hacen cada uno un corte
generando un corte de doble cadena.
Aunque la célula intentará reparar esta rotura,
El proceso de reparación es propenso a errores.
y muchas veces introduce inadvertidamente mutaciones
que deshabilitan el gen.
Esto hace de CRISPR una gran herramienta
para eliminar genes específicos.
Pero generar roturas de doble hebra
no es todo lo que CRISPR puede hacer.
Algunos investigadores están desactivando
uno o ambos dominios de corte de Cas9
y fusionando nuevas enzimas a la proteína.
Cas9 se puede usar para transportar esas enzimas.
a una secuencia de ADN específica.

iw: 
בדוגמא אחת, Cas9 מולחם לאנזים מסוג 
דה-אמינאז שיוצר מוטציה בבסיסי דנ"א מסוימים
מה שגורם להחלפת ציטידין עם תימידין
עריכת גנים מדויקת מסוג זה מאפשרת להחליף
מוטציה הגורמת למחלה בגרסה בריאה של הגן
או להכניס קודון סיום במיקום מסוים
אך עריכת גנים היא לא כל הסיפור
מספר מעבדות עובדות על דרכים להשתמש בCRISPR
על מנת לקדם שעתוק גנים
הן עושות זאת על ידי נטרול מוחלט של Cas9, 
כך שלא יוכל כבר לחתוך דנ"א
במקום, מוסיפים לCas9 חלבונים המפעילים 
שעתוק
על ידי הלחמתם ישירות לחלבון או דרך שרשרת
פפטידים
לחילופין, ניתן לגייס את החלבונים הללו 
לרנ"א המדריך
החלבונים הללו מגייסים את מערכות השעתוק
של התא
כך שהם מביאים רנ"א פולימראז ופקטורים 
נוספים לאתר המטרה

Spanish: 
En un ejemplo, Cas9 se fusiona con una enzima,
una desaminasa, que muta bases de ADN específicas
- Sustituyendo eventualmente la citidina por timidina.
Este tipo de edición de genes precisa
significa que se podría convertir una mutación causante de enfermedad
en una versión saludable del gen
o introducir un codón de parada en un lugar específico.
Pero no se trata solo de la edición de genes.
Varios laboratorios han estado trabajando en formas de usar CRISPR
para promover la transcripción de genes.
Lo hacen desactivando Cas9 completamente.
de manera que ya no puede cortar el ADN.
En su lugar, se añaden activadores transcripcionales a la Cas9
fusionándolos directamente o a través de una cadena de péptidos.
Alternativamente, los activadores pueden ser reclutados
al ARN guía en su lugar.
Estos activadores
reclutan la maquinaria de transcripción de la célula,
trayendo a la ARN polimerasa y a otros factores

English: 
In one example, Cas9 is fused to an enzyme,
a deaminase, which mutates specific DNA bases
– eventually replacing cytidine with thymidine.
This kind of precise gene editing
means you could turn a disease-causing mutation
into a healthy version of the gene
or introduce a stop codon at a specific place.
But it’s not all about gene editing.
Several labs have been working on ways to use CRISPR
to promote gene transcription.
They do this by deactivating Cas9 completely
so it can no longer cut DNA.
Instead, transcriptional activators are added to the Cas9
by either fusing them directly or via a string of peptides.
Alternatively, the activators can be recruited
to the guide RNA instead.
These activators
recruit the cell’s transcription machinery,
bringing RNA polymerase and other factors

Spanish: 
a la diana y aumentando la transcripción de ese gen.
El mismo principio se aplica al silenciamiento de genes.
Un dominio KRAB fusionado a la Cas9
Inactiva la transcripción reclutando más factores
que bloquean físicamente el gen.
Una idea más original para usar CRISPR
es unir proteínas fluorescentes al complejo.
para ver secuencias particulares de ADN
donde se encuentran en la célula.
Esto podría ser útil para cosas como visualizar
la arquitectura 3D del genoma,
o colorear un cromosoma completo
y seguir su posición en el núcleo.
CRISPR ha cambiado la cara de la investigación
pero estas nuevas ideas muestran
que lo que se ha logrado hasta ahora
podría ser solo la punta del iceberg
en lo que respecta al potencial de CRISPR.
Lo que venga después,
parece que la revolución CRISPR está lejos de terminar.

iw: 
וכך גורמים להגברת השעתוק של אותו הגן
את אותו עקרון ניתן להחיל גם על השתקת 
ביטוי גנים
הלחמת מתחם מסוג KRAB לCas9 מכבה את השעתוק
על ידי גיוס פקטורים נוספים
שפיזית חוסמים גישה לגן
רעיון נוסף, שהוא יותר "מחוץ לקופסה", הינו
חיבור חלבונים פלורסנטים לקומפלקס
כך שניתן לראות היכן נמצאים רצפי דנ"א 
ספציפיים בתא
זה יכול להיות שימושי בשביל לראות את המבנה
התלת מימדי של הגנום, למשל
או בשביל "לצבוע" כרומוזום שלם ולעקוב אחר 
מיקומו בגרעין
מערכת הCRISPR כבר שינתה את פני המחקר
אך הרעיונות החדשים הללו מראים שמה שהושג 
עד כה
הוא אולי רק קצה הקרחון בכל הנוגע לפוטנציאל
החבוי בCRISPR
לא משנה מה יבוא בהמשך, בכל מקרה ברור 
שמהפכת הCRISPR רחוקה מסיום

English: 
to the target and increasing transcription of that gene.
The same principle applies to gene silencing.
A KRAB domain fused to the Cas9
inactivates transcription by recruiting more factors
that physically block the gene.
A more outside-the-box idea for using CRISPR
is to attach fluorescent proteins to the complex
so you can see where particular DNA sequences
are found in the cell.
This could be useful for things like visualizing
the 3D architecture of the genome,
or to paint an entire chromosome
and follow its position in the nucleus.
CRISPR has already changed the face of research
but these new ideas show
that what’s been achieved so far
could just be the tip of the iceberg
when it comes to CRISPR’s potential.
Whatever comes next,
it seems the CRISPR revolution is far from over.

iw: 
תורגם על ידי: עלי שמשוני
מכון דוידסון לחינוך מדעי
