15:57
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cum se editează genele maeștrilor manipulatori ai naturii

_ Cum să editați genele maeștrilor manipulatori ai naturii

CRISPR, tehnologia de editare a genelor, câștigătoare a premiului Nobel, este pe cale să aibă din nou un impact profund asupra domeniilor microbiologiei și medicinei.

A Echipa condusă de pionierul CRISPR Jennifer Doudna și colaboratorul ei de lungă durată Jill Banfield a dezvoltat un instrument inteligent pentru a edita genomurile virușilor care infectează bacterii, numiți bacteriofagi, folosind o formă rară de CRISPR. Capacitatea de a crea cu ușurință fagi proiectați la comandă – care a scăpat de mult timp comunitatea de cercetare – ar putea ajuta cercetătorii să controleze microbiom fără antibiotice sau substanțe chimice dure și să trateze infecțiile periculoase rezistente la medicamente. O lucrare care descrie munca a fost publicată recent în Nature Microbiology.

„Bacteriofagii sunt unele dintre cele mai abundente și diverse entități biologice de pe Pământ. Spre deosebire de abordările anterioare, această strategie de editare funcționează împotriva diversității genetice extraordinare a bacteriofagelor, „, a spus primul autor Benjamin Adler, un bursier postdoctoral în laboratorul Doudna. „Există atât de multe direcții interesante aici – descoperirea este literalmente la îndemâna noastră.”

Bacteriofagii, numiți pur și simplu fagi, își introduc materialul genetic în celulele bacteriene folosind un aparat asemănător unei seringi, apoi deturnează proteina. construind mașini ale gazdelor lor pentru a se reproduce – de obicei, ucigând bacteriile în acest proces. (Sunt inofensivi pentru alte organisme, inclusiv pentru noi, oamenii, chiar dacă imaginile de la microscopie electronică au dezvăluit că arată ca nave spațiale extraterestre sinistre.)

CRISPR-Cas este un tip de mecanism de apărare imunitar pe care multe bacterii și utilizarea arheilor împotriva fagilor. Un sistem CRISPR-Cas constă din fragmente scurte de ARN care sunt complementare cu secvențele din genele fagilor, permițând microbilor să recunoască când a fost introdus material genetic invaziv și enzime asemănătoare foarfecelor care neutralizează genele fagilor tăindu-le în bucăți inofensive, după ce a fost ghidat în loc de ARN.

Peste milenii, lupta evolutivă perpetuă dintre ofensa fagilor și apărarea bacteriană a forțat fagii să se specializeze. Există o mulțime de microbi, așa că există și o mulțime de fagi, fiecare cu adaptări unice. Această diversitate uluitoare a făcut dificilă editarea fagilor, inclusiv făcându-le rezistente la multe forme de CRISPR, motiv pentru care cel mai des folosit sistem – CRISPR-Cas9 – nu funcționează pentru această aplicație.

„Fagii au multe modalități de a evita apărarea, de la anti-CRISPR până la a fi bun la repararea propriului ADN”, a spus Adler. „Așadar, într-un anumit sens, adaptările codificate în genomii fagilor care îi fac atât de buni la manipularea microbilor sunt exact același motiv pentru care a fost atât de dificil să se dezvolte un instrument de uz general pentru editarea genomului lor.”

p>Liderii de proiect Doudna și Banfield au dezvoltat împreună numeroase instrumente bazate pe CRISPR, de când au colaborat pentru prima dată la o investigație timpurie a CRISPR în 2008. Acea lucrare – efectuată la Laboratorul Național Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) – a fost citată de comisia pentru Premiul Nobel când Doudna și celălalt colaborator al ei, Emmanuelle Charpentier, au primit premiul în 2020.

Doudna și echipa lui Banfield de cercetători Berkeley Lab și UC Berkeley studiau proprietățile unei forme rare de CRISPR numită CRISPR-Cas13 (derivată din o bacterie care se găsește în mod obișnuit în gura umană) când au descoperit că această versiune a sistemului de apărare funcționează împotriva unei game uriașe de fagi.

Potența de luptă împotriva fagilor a CRISPR-Cas13 a fost neașteptată, având în vedere cât de puțini microbi folosesc. asta, a explicat Adler. Oamenii de știință au fost dublu surprinși pentru că fagii pe care i-a învins în testarea tuturor infectează folosind ADN-ul dublu catenar, dar sistemul CRISPR-Cas13 țintește și taie doar ARN-ul viral monocatenar.

Ca și alte tipuri de viruși, unii fagi au genomi bazați pe ADN, iar alții au genomi bazați pe ARN. Cu toate acestea, toți virusurile cunoscuți folosesc ARN pentru a-și exprima genele. Sistemul CRISPR-Cas13 a neutralizat în mod eficient nouă fagi ADN diferiți care infectează toți tulpinile de E. coli, dar aproape că nu au nicio asemănare între genomurile lor.

Conform co-autorului și expert în fagi Vivek Mutalik, un om de știință. în Biosciences Area a Berkeley Lab, aceste descoperiri indică faptul că sistemul CRISPR se poate apăra împotriva diverșilor fagi bazați pe ADN, țintindu-le ARN-ul după ce acesta a fost convertit din ADN de către enzimele bacteriei înainte de traducerea proteinei.

Înainte. , echipa a demonstrat că sistemul poate fi folosit pentru a edita genomurile fagilor, mai degrabă decât pentru a le tăia pur și simplu în mod defensiv.

În primul rând, au realizat segmente de ADN compuse din secvența de fagi pe care doreau să o creeze flancate de secvențe de fagi nativi. și puneți-le în bacteriile țintă ale fagului. Când fagii au infectat microbii încărcați cu ADN, un mic procent din fagii care se reproduc în interiorul microbilor au preluat ADN-ul modificat și l-au încorporat în genomul lor în locul secvenței originale.

Acest pas este de lungă durată. Tehnica de editare a ADN-ului numită recombinare omoloagă. Problema veche de zeci de ani în cercetarea fagilor este că, deși acest pas, editarea genomului fagic real, funcționează foarte bine, izolarea și replicarea fagilor cu secvența editată din grupul mai mare de fagi normali este foarte dificilă.

Aici intervine CRISPR-Cas13. În pasul doi, oamenii de știință au conceput o altă tulpină de microb gazdă pentru a conține un sistem CRISPR-Cas13 care detectează și se apără împotriva secvenței normale a genomului fagilor. Când fagii făcuți în pasul unu au fost expuși gazdelor din a doua rundă, fagii cu secvența originală au fost învinși de sistemul de apărare CRISPR, dar numărul mic de fagi editați au reușit să o evite. Ei au supraviețuit și s-au replicat singuri.

Experimentele cu trei fagi E. coli neînrudiți au arătat o rată de succes uluitoare: mai mult de 99% dintre fagii produși în procesele în două etape au conținut modificări, care variau de la o mulțime enormă. -deleții de gene până la înlocuirea precisă a unui singur aminoacid.

„După părerea mea, această lucrare despre ingineria fagilor este una dintre cele mai importante repere în biologia fagilor”, a spus Mutalik. „Deoarece fagii influențează ecologia microbiană, evoluția, dinamica populației și virulența, ingineria fără întreruperi a bacteriilor și fagilor lor are implicații profunde pentru știința fundamentală, dar are și potențialul de a face o diferență reală în toate aspectele bioeconomiei umane. sănătate, această capacitate de inginerie a fagilor va avea un impact asupra tuturor, de la bioproducție și agricultură până la producția de alimente.”

Sustinați de rezultatele lor inițiale, oamenii de știință lucrează în prezent la extinderea sistemului CRISPR pentru a-l folosi pe mai multe tipuri de fagi, începând cu cele care afectează comunitățile microbiene din sol. De asemenea, îl folosesc ca instrument pentru a explora misterele genetice din genomurile fagilor. Cine știe ce alte instrumente și tehnologii uimitoare pot fi inspirate de prada războiului microscopic dintre bacterii și virusuri?


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Criminalitatea din Chicago a crescut cu 61% în 2023, infracțiunile cu violență cresc în timp ce guvernatorul insistă ca infracțiunile să „code”

Infractorii trans care au violat femei sunt femei, spune liderul scoțian

_ Azerbaidjanul poate livra Europei energie pentru un secol

_ Amestecarea cu natura ar putea fi la doar 15 minute distanță pentru toată lumea în cadrul noului plan guvernamental

_ Keanu Reeves dezvăluie că Constantine 2 s-a întâmplat în sfârșit, după ce a „pătruns” Warner Bros.

_ Kamala Harris, oficiali seniori Biden, vor participa miercuri la funeraliile Tire Nichols; Gazda MSNBC Al Sharpton va face elogii

_ EPHRAIM HARDCASTLE: Întrebare de încoronare pentru Dominic Raab

_ Este oficial: cel mai mare nufăr uriaș din lume recunoscut de Guinness World Records

_ Premiile Grammy: Jocurile video îşi câştigă în sfârşit dreptul la recunoaştere

_ Aliații lui Hunter Biden cântăresc fondul de apărare juridică...

_ CRINGE: Kamala Harris a fost prăjită pentru descrierea ei a lansării în spațiu a astronauților (VIDEO)

_George Simion - 01 Feb 2023 06:11:00

_ Seven-kilometre traffic queue of lories at Nadlac II

_ Deci, care este cea mai bună rată de economisire pe care o oferă banca DVS.?

_ Brad Pitt își croiește o siluetă elegantă în pantaloni gri înainte de a îmbrăca transpirații cu George Clooney în set de la Wolves

Cum se facturează consumul de energie începând cu 1 ianuarie 2023

_ Super Bowl LVII: Cele 10 mari puncte de discuție pe măsură ce crește entuziasmul pentru confruntarea din Arizona

_ Olivia Attwood pune un ecran elegant într-un trenci alb clar la Institutul Regenerativ

_ Prestigioasa organizație liberală de pază condamnă reportajul Russiagate al New York Times

_ AMD se adună după bataile de top și de jos, prognoză în linie

_ Ivermectina: Distribuția la nivel de populație ar fi putut împiedica recenta epidemie de COVID în masă din China?

_ Putin nu va îndrăzni să folosească arme nucleare asupra Ucrainei, susține consilierul Zelensky

_ Rutina de îngrijire a pielii pe care o folosește Martha Stewart pentru a-și menține pielea atât de tânără la 81 de ani

_ UCRAINA A RESPECTAT AVIONELE DE LUPĂ

_ Ascunde-ți cărțile pentru a evita acuzațiile de infracțiuni, spun școlile din FL profesorilor!

_ Pentru prima dată, cluburile din Premier League au cheltuit un miliard de dolari în perioada de transferuri din ianuarie

Distrugerea României de Partidele Slugilor Ciulacu și Ciucă continuă. Vor distruge comunele țării. Aflați câte comune vor să distrugă. Stiri Negre - 26 Jan 2023 14:44:32

_ Profitul lui MCDONALD crește...

_ EXXON bate recordul de câștiguri cu 59 de miliarde de dolari!

_ Bucharest Court: Alexandru Piturca, Romarm director Tutu to be investigated under court supervision

_ Iluzie optică înșelătoare îți păcălește creierul să vadă zeci de inimi legănându-se - poți să o oprești?

_Gold FM Romania - 31 Jan 2023 22:12:35

_ Manchester United finalizează semnarea de împrumut a mijlocașului lui Bayern Munchen Marcel Sabitzer

_ Equalution: CEO-ul Nutrition, care a pierdut 27 kg, dezvăluie ce mănâncă într-o zi pentru pierderea în greutate

_ „Pharma, MSM, Tech, Intel, Zelensky, OMS, Deep State lucrează împreună pentru a acoperi armele biologice din Ucraina”

_ Asistenta de asistenta medicala dezvaluie ca isi impleteste servetele McDonald's intre degetele de la picioare pentru a dormi mai bine

_ Nottingham Forest finalizează semnarea portarului Paris Saint-Germain Keylor Navas

_ Graham Arnold dezvăluie singurul lucru care l-ar fi convins să renunțe din funcția de antrenor Socceroos

_ Review ASRock Z790 Livemixer: unic și accesibil

_ Tyson Fury susține că Tommy trebuie să devină antrenorul personal al lui Cristiano Ronaldo dacă pierde în fața lui Jake Paul

_ SUA acuză încă patru pentru asasinarea președintelui haitian

_ Semnele că relația dintre Sandy și Danny de la MAFS a fost DOOMED

_ Tom Brady se retrage din fotbal �Pentru totdeauna� de data aceasta (VIDEO)

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

_ Polițiștii CA împușcă un om amputat care încearcă să fugă pe cioturi...

_ Oamenii digitali ar putea înlocui supermodelele...

_ Cristiano Ronaldo alunecă pe locul nouă pe lista celor mai mari taxe de transfer după mutarea lui Enzo Fernandez

_ Trump reînnoiește operațiunea de strângere de fonduri după ce s-a străduit să strângă numerar...

_ Cursa de vaccinare a maimuțelor sălbatice rare dă speranță de supraviețuire

_ Enzo Fernandez are o valoare șocantă în Fantasy Football League după semnarea lui Chelsea

_ A început distribuirea cardurilor de energie: La câte persoane au ajuns postașii în prima zi

_Gold FM Romania - 31 Jan 2023 22:09:23

_ Coloană de autocamioane de şapte kilometri înainte de ieşirea din ţară, la Nădlac II

_ Precedent extrem de interesant - Preot caterisit de Biserică, repus în funcție de instanță în baza unei decizii CEDO

_Gold FM Romania - 31 Jan 2023 21:25:43

_ Corporațiile conduc inflația?

_ Trailerul A Little White Lie îl găsește pe Michael Shannon pretinzând că este un autor renumit

_ Mutarea lui Hakim Ziyech la PSG este OPRIT, deoarece liga franceză RESPINGE acordul de împrumut cu întârziere

_ Michael J. Fox se alătură soției sale Tracy Pollan pentru a-i încuraja pe New York Knicks

_ Cele mai creative nume de bebeluși de celebrități - inclusiv fiica lui Molly-Mae Hague


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1608, afisate in 27 pagini.



ieri 21:05