안녕하세요. 크리스퍼 Cas9 유전자 가위는 가이드 RNA의 염기서열 상보성과 Cas9 단백질의 DNA 절단 기능을 이용하여 원하는 위치의 DNA를 매우 정확하게 자르는 기술로, 원래 세균이 바이러스에 대항하기 위해 사용하는 면역 시스템에서 유래했습니다. 핵심 원리는 우선 가이드 RNA가 표적을 찾습니다. 가이드 RNA에는 약 20개의 염기로 이루어진 표적 서열이 들어 있는데요, 이 서열은 자르고 싶은 DNA의 염기서열과 상보적으로 설계됩니다. 따라서 가이드 RNA는 세포 안을 이동하다가 자신과 상보적인 DNA 서열을 만나면 결합합니다. 다음으로 Cas9은 PAM 서열을 먼저 확인하며, 가장 많이 사용하는 Cas9의 경우 PAM은 NGG입니다. PAM이 없으면 Cas9은 DNA를 열지 않고 지나갑니다. 다음으로 PAM을 발견하면 Cas9이 그 주변의 DNA를 살짝 벌립니다. 이후 가이드 RNA와 DNA가 서로 염기쌍을 형성하는지 확인하고, 대부분의 염기가 정확히 일치하면 Cas9은 이 부위를 목표라고 인식합니다. 마지막으로, Cas9에는 두 개의 절단 부위인 HNH 도메인과 RuvC 도메인이 있는데요, 각각 DNA의 한 가닥씩을 절단하면서 이중가닥 절단이 일어납니다. 이때 절단된 DNA는 세포의 복구 시스템이 수리합니다. 이 과정에서 유전자가 비활성화되거나, 연구자가 원하는 DNA를 함께 넣어주면 새로운 유전자로 교체하거나 삽입할 수도 있습니다. 감사합니다.