16:46 2022-11-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Descoperită o nouă funcție a foarfecelor genei CRISPR: foarfecele de proteine activează funcția de apărare
_ Descoperită o nouă funcție a foarfecelor cu gene CRISPR: foarfecele pentru proteine activează funcția de apărare
De câțiva ani încoace, foarfecele cu gene CRISPR/Cas9 fac senzație în știință și medicină. Acest nou instrument de biologie moleculară își are originile într-un vechi sistem imunitar bacterian. Protejează bacteriile de atacul așa-numiților fagi (viruși care infectează bacteriile).
Cercetătorii de la Institutul de Biologie Structurală de la Spitalul Universitar Bonn (UKB) și de la Facultatea de Medicină a Universității din Bonn, în cooperarea cu Universitatea parteneră din St Andrews din Scoția și Laboratorul European de Biologie Moleculară din Hamburg, au descoperit acum o nouă funcție a foarfecelor genetice. Studiul a fost publicat în Nature.
Bacterii și fagii au fost implicați într-o luptă pe viață și pe moarte pe Pământ din timpuri imemoriale. Când un fag atacator își injectează materialul genetic într-o bacterie, acesta este forțat să producă noi fagi, care la rândul lor infectează mai multe bacterii. Unele bacterii au dezvoltat sistemul CRISPR ca răspuns. Cu acest sistem imunitar bacterian, materialul genetic al fagilor este recunoscut și distrus.
În același timp, fragmentele rezultate sunt integrate în genomul bacteriei. Acest lucru creează un fel de bibliotecă pe care sistemul imunitar CRISPR o poate accesa din nou și din nou și este astfel înarmată pentru atacuri viitoare. În plus, s-a descoperit că așa-numitele variante de tip III ale foarfecelor genice produc molecule semnal mici. Cu ajutorul acestor molecule mici, bacteriile pornesc un plan complex de urgență. Acest lucru asigură că un virus poate fi combatet în mod optim și pe un front larg.
Cercetătorii de la Institutul de Biologie Structurală de la Spitalul Universitar Bonn (UKB) și Facultatea de Medicină a Universității din Bonn au investigat acum cum aceasta funcționează în cooperare cu oamenii de știință de la Universitatea parteneră din St Andrews din Scoția și Laboratorul European de Biologie Moleculară din Hamburg. Echipa de cercetare a descoperit că moleculele semnal mici se leagă, printre altele, la o proteină numită CalpL, care devine astfel o „protează” activă.
Acestea sunt enzime care scindează proteinele și funcționează astfel ca foarfece pentru proteine. „Proteazele sunt, de asemenea, folosite în sistemul imunitar uman pentru a transmite informații cu viteză mare”, spune Niels Schneberger, doctorand la Institutul de Biologie Structurală din UKB și unul dintre primii doi autori ai studiului.
În sfârșit, cercetătorii au găsit, de asemenea, ținta foarfecelor de proteine recent descoperite. Se taie o moleculă mică de proteină numită CalpT, care acționează ca un zăvor de siguranță pentru CalpS, o a treia moleculă de proteină: „CalpS este o proteină foarte bine protejată, care este eliberată de întregul mecanism. Va aduce mașina de transcripție la anumite gene. , trecând metabolismul bacteriei în apărare. Suntem foarte curioși [să știm] care sunt acele gene", explică Christophe Rouillon, care este om de știință vizitator la Institutul de Biologie Structurală și este primul autor al studiului.
Odată cu descoperirea acestei cascade de semnalizare complicate, cercetătorii au descoperit acum un aspect cu totul nou al sistemelor CRISPR.
Lucrul minunat despre sistemele CRISPR este, de asemenea, că pot fi foarte ușor reprogramate pentru scopuri biotehnologice și medicale. Cu ajutorul CRISPR, ADN-ul poate fi modificat în mod specific, adică gene sau blocuri întregi de gene pot fi inserate sau excizate. Unele boli, precum atrofia musculară spinală (SMA), care are ca rezultat paralizia nervilor, pot fi deja tratate astăzi cu ajutorul foarfecelor genetice.
„Cu aceste foarfece pentru proteine activate de CRISPR, există acum un instrument nou-nouț în cutia de instrumente a biologiei moleculare”, spune dr. Gregor Hagelueken, lider de grup la Institutul de Biologie Structurală de la UKB și membru al Zonei de cercetare transdisciplinară „Viață și sănătate” de la Universitatea din Bonn. „Și poate că acest lucru va permite CRISPR să fie utilizat în moduri și mai versatile în viitor”, adaugă el.
Comentarii:
Adauga Comentariu