18:06 2022-12-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Perspectivă CRISPR: Cum să reglați fin strângerea proteinei Cas asupra ADN-ului
_ Perspectivă CRISPR: Cum pentru a regla fin strângerea proteinei Cas asupra ADN
În centrul fiecărei reacții CRISPR, indiferent dacă apar în mod natural în bacterii sau exploatate de tehnologia de editare a genelor CRIPSR-Cas, este o legătură moleculară puternică a unei proteine Cas prin intermediul unui ghidează ARN-ul către locul său țintă pe ADN. Este ca o legătură de schi la scară nanometrică.
„Există un echilibru între legarea stabilă și desprinderea la momentul potrivit”, a spus Michelle Wang, profesor distins de științe fizice James Gilbert White și investigator al Institutului Medical Howard Hughes. în Colegiul de Arte și Științe. „Ceea ce ne dorim cu adevărat este capacitatea de a modula afinitatea. Asta ne oferă posibilitatea de a regla fin potențialul de editare a genelor.”
O legare a proteinei Cas nu poate fi prea tranzitorie, potrivit Porter Hall. , un candidat la doctorat în biofizică în cadrul Wang Lab și autorul principal al publicației. Dacă nu poate lega stabil regiunea țintă a ADN-ului, editarea precisă a genelor ar putea să nu fie eficientă, ceea ce poate duce la efecte în afara țintei. „Dar dacă proteina rămâne acolo pentru totdeauna, atunci procesul de editare a genelor nu poate fi finalizat”, a spus Hall.
Examinând mecanismele precise, la nivel molecular, implicate în legarea Cas de ADN, Wang și colegii au dat primul explicație mecanică a modului în care o proteină motorie (ARN polimeraza) îndepărtează un dCas legat, o versiune de Cas concepută pentru a recunoaște o secvență de ADN fără a efectua o tăiere.
Această perspectivă dezvăluie cum să reglați îndepărtarea Cas, contribuind la viitor Aplicații CRISPR.
„Polarity of the CRISPR Roadblock to Transcription” publicat pe 5 decembrie în Nature Structural & Molecular Biology. Alți contribuitori sunt membrii de laborator James Inman, Robert Fulbright și Tung Le, împreună cu colaboratorii Guillaume Lambert, profesor asistent în fizică aplicată și inginerească, Cornell Engineering și Joshua Brewer și Seth Darst de la Universitatea Rockefeller.
" Pentru a realiza pe deplin potențialul tehnologiei CRISPR, este crucial să obținem o înțelegere mecanică aprofundată a stabilității legăturii Cas”, au scris cercetătorii. „Această lucrare evidențiază importanța buclei R în stabilitatea legării dCas și oferă informații mecanice valoroase pentru aplicații largi ale tehnologiei CRISPR.”
Laboratorul Wang investighează modul în care proteinele motorii se mișcă pe măsură ce călătoresc de-a lungul catenelor ADN. desfășurarea proceselor biologice vitale.
Polimeraza proteinei motorii ARN exercită forță asupra „obstacolelor” în timp ce își îndeplinește funcția de exprimare a genelor, copiend ADN-ul în ARN, a spus Wang. În acest studiu, obstacolul a fost Cas cu deficit de endonuclează (dCas).
Anterior, folosind pensete nanofotonice, cercetătorii au separat mecanic cele două catene de ADN pentru a identifica unde se află proteina dCas legată pe ADN. Ei numesc asta ADN-ul de dezarhivare.
Cercetări anterioare au stabilit că îndepărtarea dCas de către o proteină motoră este posibilă doar dintr-o parte (o polaritate). Folosind cartografierea de desfășurare pentru studiul actual, cercetătorii de la Cornell au descoperit de ce: deoarece ARN polimeraza poate prăbuși bucla formată între ARN-ul de ghidare și ADN-ul țintă (numită „bucla R”) a unui dCas legat doar dintr-o parte, partea distală (sau la distanță) de PAM (motivul adiacent al protospacer), o secvență scurtă de ADN lungă de 2-6 perechi de baze, care urmează regiunea ADN-ului vizată pentru scindare.
Odată ce cercetătorii descriu modul în care funcționează mecanismul , ei arată, de asemenea, cum să reglați stabilitatea buclei R dCas prin modificarea ARN-ului ghid.
„Sperăm că cunoștințele fundamentale despre modul în care funcționează proteinele Cas pot duce în cele din urmă la o editare mai eficientă a genelor și la aplicații mai largi ale Tehnologia CRISPR”, a spus Wang.
Comentarii:
Adauga Comentariu