Crispr Jungiklis „Kill“ Gali Padaryti Žmogaus Genų Redagavimą Saugesnį

{h1}

Tyrėjai teigia, kad virusų naudojamas baltymas galėtų būti naudojamas kaip išjungiklis, kad crispr genų redagavimo sistema būtų saugesnė.

Ginklas, kurį virusai naudoja savo nesibaigiančiame kare su bakterijomis, galėtų būti naudojamas išjungti galingiausią pasaulyje genų redagavimo įrankį.

Tai, savo ruožtu, galėtų sumažinti riziką, kad bakterijų pjaustymo ir įklijavimo sistema, vadinama CRISPR-Cas9, paskerdžia neteisingus genus ir sukelia bėgančius genetinius pokyčius žmonėms ar kitoms laukinėms rūšims.

Atlikdami naują tyrimą, mokslininkai atrado, kad mažytis baltymas išjungia sistemą, o bent jau „Petri“ indelyje baltymas veikia žmogaus ląstelėse, teigė tyrėjai.

„Tai iš esmės yra vienintelis baltymas, kurį galime pagaminti ląstelėje arba pristatyti į ląstelę, kuris išjungs Cas9 ir sustabdys jį nuo surišimo ir DNR pjaustymo“, - teigė tyrimo autorius Josephas Bondy-Denomy, universiteto mikrobiologas. iš Kalifornijos, San Francisko. [Vaizdo įrašas: kaip veikia CRISPR-Cas 9 genų redagavimas?]

Genetinis radimas ir pakeitimas

CRISPR-Cas9 kompleksas yra galingas bakterijų imuninės gynybos nuo įsiveržiančių virusų įrankis. Kai virusas įsiskverbia į bakterijos ląstelę, bakterijos mobilizuoja DNR seką, vadinamą CRISPR, arba „susikaupusias reguliariai tarpais su tarpais, trumpais palindrominiais pasikartojimais“. DNR sudaro trumpi pasikartojančių bazių porų blokai, atskirti tarpine DNR. Bakterijos nukopijuoja ir įterpia viruso DNR seką į CRISPR sritį ir sukuria dvi RNR grandines. Tuomet ši RNR asocijuojasi su fermentu, vadinamu Cas9, kuris veikia kaip žirklių pora, nukreipta į tikslinę viruso DNR ir ją išnaikinanti. Galiausiai ląstelė suremontuoja DNR, pakeisdama ištrintą DNR fragmentą kitu pakaitiniu gabalu (tiekia mokslininkai). Iš esmės CRISPR / Cas9 sistemą galima naudoti kaip genetinę „rasti ir pakeisti“.

CRISPR sistemos patogumas reiškia, kad ji gali būti naudojama beveik bet kuriai genų redagavimo technikai. Pavyzdžiui, gydytojai vieną dieną laboratorijoje galėtų redaguoti žmogaus imunines ląsteles, kad atpažintų vėžio ląsteles, ir tada švirkšti tas ląsteles atgal į asmenį kaip tikslinį vėžio gydymą, sakė Bondy-Denomy. Neseniai Kinijos tyrėjai naudojo CRISPR, kad redaguotų rimtų genetinių defektų žmogaus embrionus, nors jie neleido embrionams subręsti.

Ne tikslinis poveikis

Tačiau genų redagavimo sistema turi problemų: vis tiek kartais išpjaustomos klaidingos DNR sekos. „Cas9“ taip pat laikosi per ilgai; maždaug per 24 valandas reikia, kad pusė Cas9 būtų suskaidyta ląstelėje, suteikiant jai pakankamai laiko atlikti DNR netaikymą tikslams, Bondy-Denomy pasakojo „WordsSideKick.com“.

Todėl, jei Cas9 turi „išjungimo“ jungiklį, tai padidins žmogaus genų inžinerijos galimybę, - teigė Bondy-Denomy.

Jis ir jo kolegos teigė, kad virusai turi turėti tam tikrą būdą išjungti CRISPR / Cas9. Norėdami replikuoti, virusai dažnai įterpia savo DNR į bakterijos genomą, sušlapindami ląstelės genetinę sistemą, kad padarytų daugybę virusinės DNR kopijų. Remiantis ta logika, virusai turi turėti būdą, kaip išjungti CRISPR / Cas9, kitaip bakterijos imuninė sistema identifikuotų tikslinę viruso DNR savo genome, supjaustytų ją ir priverstų save sunaikinti, Bondy-Denomy ir jo kolegos sakė.

„„ Cas9 “turėtų padaryti RNR, kuri tada suskaidys virusą, kuris nutinka jo paties genome. Tai nėra pakankamai protinga, kad žinotume, jog jis yra savo genome“, - „Bondy-Denomy“ pasakojo „WordsSideKick.com“. Komanda samprotavo, kad jei bakterijos ląstelė yra stabili ir ji savaime nesunaikina, „galbūt šis virusas gamina inhibitorių baltymą“.

Tada komanda apžiūrėjo 300 padermių Listerija bakterijos, sukeliančios maistą plintančią ligą, dėl požymių, kad viruso DNR buvo įsiskverbęs į bakterijos genomą. Tačiau bakterijos nesunaikino savęs. Iš ten jie ieškojo baltymų, kurie būtų suaktyvinti Listerija„Cas9“ versija, kuri yra labai panaši į tą, kuri naudojama daugelyje pasaulio laboratorijų, vadinamą „SpyCas9“.

Komanda rado keturis anti-CRISPR baltymus, iš kurių du veikė prieš paprastai naudojamą SpyCas9, mokslininkai pranešė šiandien (gruodžio 29 d.) Žurnale „Cell“. „Petri“ lėkštelėje šie du anti-CRISPR baltymai taip pat veikė žmogaus ląstelėse, kad dezaktyvuotų CRISPR / Cas9 sistemą.

Saugesnė inžinerija

Komanda vis dar turi įrodyti, kad naudojant anti-Cas9 baltymus, sumažėja Cas9 pjaustymo galimybė prieš taikinį, ir jie nežino, per kiek laiko baltymai pasilieka ląstelėse. Tačiau jei jie gali parodyti, kad baltymai veikia in vivo, naujas atradimas gali padaryti genų redagavimą saugesnį, greitai pašalinant Cas9.

"Jūs nepasitikite jo pasyviu degradavimu; jūs iš tikrųjų užtikrinate, kad jis bus išjungtas", - sakė Bondy-Denomy.

Ši technika taip pat galėtų būti naudojama kitoms reikmėms. Pavyzdžiui, žmonės aptarė Cas9 naudojimą mutantiniam genui įvesti į visą uodų populiaciją, kad būtų išnaikinti juos arba užkirstas kelias tam tikroms ligoms plisti.

„Tai iš esmės yra tas, kuris atleidžia organizmą nuo bioterorizmo“, kuris gali sukelti gerų, blogų ar visiškai nenuspėjamų padarinių, sakė Bondy-Denomy. Taigi šie anti-CRISPR baltymai gali būti patogus jungiklis ar valdymo mechanizmas, naudojamas tais atvejais, kai reikia pritaikyti tokios rūšies inžineriją, Bondy-Denomy.

Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Smurtinis Miego Sutrikimas Sukelia Įkalčių Parkinsono Liga
Smurtinis Miego Sutrikimas Sukelia Įkalčių Parkinsono Liga

Neandertaliečiai Buvo Kanibalai, Tyrimas Patvirtina
Neandertaliečiai Buvo Kanibalai, Tyrimas Patvirtina

Mokslas Naujienos


Ligos Ateitis: Rūšims Išnykus, Žmonių Ligos Gali Smailėti
Ligos Ateitis: Rūšims Išnykus, Žmonių Ligos Gali Smailėti

Sėkminga Sekso Strategija: Būkite Paskutinis Eilėje
Sėkminga Sekso Strategija: Būkite Paskutinis Eilėje

Tiesiog: Genas, Kuris Daro Moteris Laimingas
Tiesiog: Genas, Kuris Daro Moteris Laimingas

Didžiausias Meteorito Poveikis Jk Rastas Palaidotas Vandenyje Ir Uoloje
Didžiausias Meteorito Poveikis Jk Rastas Palaidotas Vandenyje Ir Uoloje

Kinijos Zondas Aptiko Naują Paslaptį Tamsioje Mėnulio Pusėje
Kinijos Zondas Aptiko Naują Paslaptį Tamsioje Mėnulio Pusėje


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com