14:53 2024-02-22 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Accesibilitatea cromatinei: O nouă cale pentru editarea genelor

_ Accesibilitatea cromatinei: o nouă cale pentru genă editare

Într-un studiu publicat recent în Nature Genetics, cercetătorii de la Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI), Universitatea Kanazawa explorează accesibilitatea cromatinei, adică căile endogene de acces la ADN-ul genomic și utilizarea acesteia ca un instrument pentru editarea genelor.

ADN-ul nostru este protejat de modificări externe nedorite prin formarea unor structuri numite nucleozomi care constau din fire de ADN înfășurate în jurul unor bucăți de proteine ​​speciale cunoscute sub numele de histone. Această formă unică încolăcită împiedică accesul moleculelor nedorite la ADN-ul unei celule. Cu toate acestea, pentru funcțiile genetice vitale, cum ar fi repararea ADN-ului, setul potrivit de proteine ​​necesită acces la aceste fragmente de ADN. Acest fenomen cunoscut sub numele de „accesibilitatea cromatinei” implică un set privilegiat de molecule de proteine, dintre care multe sunt încă necunoscute.

Acum, cercetătorii de la Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI), Universitatea Kanazawa, conduși de Yusuke Miyanari, au folosit metode avansate de screening genetic pentru a dezlega accesibilitatea cromatinei și căile acesteia.

Pentru investigație, echipa a folosit o combinație de două tehnologii - screening-ul CRISPR și ATAC-see. În timp ce prima este o metodă de suprimare a funcției unui set dorit de gene, a doua este un mijloc de a identifica care sunt esențiale pentru accesibilitatea cromatinei. Astfel, folosind această metodă, toate genele care joacă un rol crucial în accesibilitatea cromatinei au putut fi identificate.

Cu ajutorul acestor teste, au fost descoperite căi noi și actori individuali implicați în accesibilitatea cromatinei - unii jucând un rol pozitiv si unele negative. Dintre acestea, o anumită proteină, TFDP1, a arătat un efect negativ asupra accesibilității cromatinei. Când a fost suprimată, a fost observată o creștere semnificativă a accesibilității cromatinei, însoțită de reducerea nucleozomilor.

O scufundare mai profundă în mecanismul TFDP1 a arătat că acesta funcționează prin reglarea genelor responsabile de producerea anumitor proteine ​​​​histone.

Echipa și-a concentrat apoi studiul spre explorarea aplicațiilor biotehnologice ale descoperirilor lor. După suprimarea TFDP1, s-au încercat două abordări diferite. Prima abordare a implicat editarea genelor folosind instrumentul CRISPR/Cas9. Acest lucru a dezvăluit că ștergerea TFDP1 a făcut procesul de editare a genelor mai ușor.

Acum, cea mai mare parte a accesibilității cromatinei are loc în regiunile epuizate de nucleozomi sau NDR-uri. Cu toate acestea, prin suprimarea TFDP1, accesibilitatea cromatinei a avut loc nu numai în NDR, ci și în alte regiuni. În al doilea rând, epuizarea TFDP1 a ajutat procesul de conversie a celulelor obișnuite în celule stem, un pas masiv înainte în transformarea celulară.

Acest studiu a identificat noi căi de accesibilitate a cromatinei și canale pentru explorarea potențialului acesteia și mai departe. „Studiul nostru arată potențialul semnificativ de a manipula accesibilitatea cromatinei ca o nouă strategie de îmbunătățire a aplicațiilor biologice bazate pe șabloane ADN, inclusiv editarea genomului și reprogramarea celulară”, concluzionează cercetătorii.

Screening CRISPR: screening-ul CRISPR este o mare măsură. -instrument de scară folosit pentru a găsi gene implicate într-o anumită funcție. În această metodă, genele din întregul genom pot fi șterse una câte una pentru a investiga care dintre ele joacă un rol în orice cale țintă. Mecanismele și rolurile genelor restrânse sunt apoi înțelese în continuare folosind teste biologice.

În acest studiu, genele identificate prin screening-ul CRISPR au fost supuse ATAC-see pentru a confirma implicarea lor în accesibilitatea cromatinei.

p>

ATAC-see: Transposase-Accessible Chromatin cu vizualizare (ATAC-see) este o tehnică prin care locațiile ADN accesibile pot fi vizualizate și cuantificate. ATAC-see implică utilizarea unei enzime pentru a introduce proteine ​​fluorescente în ADN-ul la locuri accesibile.

Această tehnică funcționează în regiunile epuizate de nucleozomi, dar și dincolo de aceste regiuni. Prin urmare, atunci când astfel de site-uri au fost vizualizate după rularea screening-ului CRISPR, cercetătorii au putut înțelege ce gene afectează în mod direct accesibilitatea cromatinei.

(Fluierul)

Inapoi