プロトスペーサー隣接モチーフ （PAM ）は、CRISPR 細菌適応免疫システム においてCas9 ヌクレアーゼ が標的とするDNA配列の直後に続く2～6塩基対の DNA 配列である。[ 1 ] CRISPR遺伝子座 の構成要素ではない。PAM配列が後に続かない場合、Cas9は標的DNA配列に正常に結合したり切断したりすることはできない。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
細菌ゲノムでは、CRISPR遺伝子座に「スペーサー」（CRISPR遺伝子座に挿入されたウイルスDNA）が含まれており、これはII型適応免疫系 では侵入してきたウイルスまたはプラスミドDNA（「プロトスペーサー」と呼ばれる）から作られます。その後の侵入時に、Cas9 などのCRISPR関連ヌクレアーゼが tracrRNA - crRNA 複合体に結合し、Cas9を侵入してきたプロトスペーサー配列へと誘導します。しかし、隣接するPAM配列がない限り、Cas9はプロトスペーサー配列を切断しません。細菌のCRISPR遺伝子座のスペーサーにはPAM配列が含まれていないため、ヌクレアーゼによって切断されませんが、侵入してきたウイルスまたはプラスミドのプロトスペーサーにはPAM配列が含まれているため、Cas9ヌクレアーゼによって切断されます。[ 4 ] ゲノム編集 アプリケーションでは、単一ガイドRNA （sgRNA）として知られる一本鎖RNAが合成され、 3'末端 にPAM配列を持つ遺伝子配列を認識するtracrRNA-crRNA複合体の機能を果たし、ヌクレアーゼが切断可能な特定の配列にヌクレアーゼを「誘導」します。[ 7 ] [ 8 ]
GUIDE-Seq GUIDE-Seq と呼ばれる技術は、このような遺伝子編集によって生じるオフターゲット切断をアッセイするために考案された。[ 20 ] [ 21 ]
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