Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Platform pengeditan genom baru dengan ketara meningkatkan ketepatan sistem berasaskan CRISPR

Anonim

Sistem penyuntingan genom generasi akan datang yang diselidik oleh Penyiasat Massachusetts General Hospital (MGH) secara ketara mengurangkan risiko menghasilkan mutasi gen sasaran yang tidak diingini. Dalam makalah yang menerima penerbitan dalam talian di Bioteknologi Alam, para penyelidik melaporkan teknologi nukleus yang diarahkan oleh CRNA yang menggunakan teknologi baru yang menggunakan dua RNA panduan, dengan ketara mengurangkan kemungkinan memotong helai DNA di tapak yang tidak sesuai.

iklan


"Sistem ini menggabungkan kemudahan penggunaan sistem CRISPR / Cas yang diterima pakai secara meluas dengan aktiviti pengintegrasian yang bergantung kepada dimeralis yang memberikan spesifikasi tindakan yang lebih tinggi, " kata J. Keith Joung, MD, PhD, ketua bersekutu untuk Penyelidikan di Jabatan MGH Patologi dan pengarang kanan laporan. "Kekhususan yang lebih tinggi akan menjadi penting untuk sebarang penggunaan klinikal nukleus di masa depan, dan kelas protein baru yang kami huraikan dapat memberikan pilihan penting untuk penyuntingan genom terapeutik."

Nukleus CRISPR-Cas terancang - alat pengeditan genom yang menggabungkan segmen RNA pendek yang sepadan dengan sasaran DNAnya dengan enzim DNA pemotongan yang dipanggil Cas9 - telah menjadi subjek penyiasatan sejak pembangunan awal pada tahun 2012. Lebih mudah digunakan daripada sebelum ini ZFN (silinder silikon silinder) dan sistem TALEN (penggerak transkripsi pengaktivasi seperti pengekstrakan), mereka telah berjaya menggalakkan perubahan genomik dalam beberapa sistem model haiwan dan sel-sel manusia. Tetapi dalam makalah Alam Bioteknologi sebelumnya yang diterbitkan pada bulan Jun 2013, pasukan Joung melaporkan bahawa nukleus CRISPR-Cas boleh menghasilkan mutasi tambahan dalam sel manusia, walaupun di tapak yang berbeza dari sasaran DNA dengan sebanyak lima nukleotida.

Untuk menangani keadaan ini, para penyiasat membangunkan platform baru di mana fungsi penargetan Cas9 dipasangkan kepada nukleus yang berasal dari enzim yang dicirikan dengan baik yang dipanggil Fokl, yang hanya berfungsi apabila dua salinan molekul dipasangkan, hubungan yang disebut dimerization. Perubahan ini pada dasarnya menggandakan panjang DNA yang mesti diiktiraf untuk belahan oleh nukleas Fokl (RFN) yang dipandu CRISPR CRISPR yang baru, dengan ketara meningkatkan ketepatan pengeditan genom dalam sel manusia. Yang penting, Joung dan rakan-rakannya juga menunjukkan bahawa RFN baru ini adalah berkesan pada pengubahsuaian pada target sebagai nukleon Cas9 yang mensasarkan urutan DNA yang lebih pendek.

"Dengan menggandakan panjang urutan DNA yang diiktiraf, kami telah membangunkan kelas baru alat pengeditan genom dengan kesetiaan yang lebih baik berbanding dengan nukleas dan jenis nukleus jenis Cas9 yang sedia ada (enzim yang memecahkan satu strand DNA tunggal), " kata Joung, seorang profesor Patologi di Harvard Medical School. Pasukan penyelidikan juga telah membangunkan perisian yang membolehkan pengguna mengenal pasti tapak sasaran yang berpotensi untuk RFN ini dan memasukkan keupayaan tersebut ke dalam ZiFiT Targeter, satu pakej perisian yang boleh didapati secara percuma di //zifit.partners.org.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan-bahan yang disediakan oleh Massachusetts General Hospital . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Shengdar Q Tsai, Nicolas Wyvekens, Cyd Khayter, Jennifer A Foden, Vishal Thapar, Deepak Reyon, Mathew J Goodwin, Martin J Aryee, J Keith Joung. Nukleases Foki yang dipandu RRNA KRIS Dimeric untuk pengeditan genom yang sangat spesifik . Alam Bioteknologi, 2014; DOI: 10.1038 / nbt.2908