18:12 2022-01-19
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Descoperirea unei „bijuterii ascunse” permite editarea genelor cu un sistem CRISPR-Cas3 mic, dar puternic
_ Descoperirea unei „bijuterii ascunse” permite editarea genelor cu un mic, dar puternic sistem CRISPR-Cas3
Aproape un deceniu în urmă, oamenii de știință au descoperit puterea CRISPR, un instrument folosit de bacterii pentru a se proteja împotriva invadatorilor virali. Acest sistem este acum un instrument de cercetare fundamental folosit pentru editarea genomilor. Unul dintre cele mai populare instrumente CRISPR este CRISPR-Cas9, cu ajutorul căruia cercetătorii pot identifica și apoi pot tăia sau înlocui ADN-ul vizat dintr-o celulă.
„Cu toate acestea, capacitatea instrumentelor cas9 de a proiecta la scară largă, editările la dimensiunea genetică sunt într-adevăr limitate”, a spus Yan Zhang, Ph.D., profesor asistent la Departamentul de Chimie Biologică de la Facultatea de Medicină a Universității din Michigan.
Acolo este un alt instrument de editare, CRISPR-Cas3. , intră.
În 2019, laboratorul Zhang a fost printre primul val de cercetători care a descris noul instrument, care are capacitatea de degradare procesivă a ADN-ului și, prin urmare, de a produce ștergeri la scară largă a genomului. Gena umană medie are o lungime de 10 până la 15 kilobaze, în limitele capacității CRISPR-Cas3 de a elimina.
Cu toate acestea, s-a confruntat cu unele limitări în ceea ce privește eficiența, dimensiunea mai mare a genei și fabricarea proteinelor, spune Zhang. O nouă lucrare publicată în revista Molecular Cell, autori seniori Zhang și Zhonggang Hou, Ph.D., Ph.D. studentul Renke Tan, studentul la master Ryan Krueger și echipa și colaboratorii lor descriu cum au găsit o bijuterie ascunsă care permite utilizarea unor editori noi CRISPR-Cas3 care depășesc aceste limitări.
În noua lucrare, ei prezintă primul exemplu de editor CRISPR-Cas3 miniatural de la bacteria Neisseria lactamica care îmbunătățește considerabil eficiența editării, este mai ușor de produs ca reactivi ribonucleoproteici și are o dimensiune generală a genei mai compactă care favorizează livrarea in vivo. Anterior, folosind versiunea mai veche a instrumentului, „realizăm doar 10% editare în celule stem și poate 30 până la 50% în linii celulare derivate din cancer.”
Echipa a dezvoltat acum N. lactamica CRISPR. -Cas3 și-a purificat proteina Cascade RNP și Cas3 și a reușit să obțină o eficiență de editare de 50% în celulele stem și o eficiență impresionantă de 95% în alte linii celulare umane. Pentru a maximiza utilitatea acestui instrument, ei și-au propus să stabilească o metodă de exprimare folosind plasmide, micile molecule circulare de ADN pe care cercetătorii le pot folosi pentru a ocoli etapa de purificare a proteinei. Cu toate acestea, când au încercat să producă și să livreze plasmidele, nu au funcționat.
Tan a observat o bandă de proteine suplimentară neașteptată pe gelul de purificare a proteinelor și, în cele din urmă, și-a dat seama că este un produs de traducere internă Cas11 , fără de care complexul CRISPR-Cas3 nu s-ar forma și, prin urmare, nu s-ar realiza editarea într-o celulă umană.
„Acest tip de proteină Cas11 a fost ca o bijuterie ascunsă care a fost observată doar recent de noi și de alți cercetători”, a spus Zhang.
Adăugarea acesteia printr-o plasmidă de expresie separată a permis producerea proteinei Cas11 în celulele umane și a permis sistemului plasmidic CRISPR-Cas3 să funcționeze robust.
” Cred că am găsit versiunea instrumentului CRISPR-Cas3 de care suntem foarte mulțumiți”, a spus Zhang.
Odată cu publicarea lucrării, echipa a pus instrumentul disponibil pe Addgene cercetătorilor pentru a investiga un gamă largă de întrebări științifice, de la ștergerea genelor mari cauzatoare de boli până la studierea genomului uman necodificator e.
Zhang a spus: „Următoarea fază pentru noi este să aplicăm CRISPR-Cas3 în modele animale și celule stem pentru a crea modele de boală sau pentru a studia elemente de reglare cis pentru pluripotență.”
Comentarii:
Adauga Comentariu