Отвъд CRISPR: Открит е нов клас ензими за редактиране на гени

Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Едно от най-революционните открития на века, системата за редактиране на гени CRISPR е изградена върху бактериален защитен механизъм, който позволява на учените да правят прецизни редакции на ДНК. Сега учените от MIT са открили нов клас ензими, наречени OMEGA, които изпълняват подобна функция – и може би по -добра в някои отношения.

Въпреки очевидната си простота, бактериите са хитри малки същества. Една от забележителните им способности е да се борят с инфекциозните вируси, като изрязват малка част от тяхната ДНК и я съхраняват за по -късно, като плакат „Търси се“. По този начин бактерията се подготвя, ако някога отново срещне този вирус.

През 2012 г. Еманюел Шарпентие и Дженифър Дудна направиха Нобеловата награда откритие, че този процес може да бъде отвлечен за редактиране на ДНК. Те взеха ензим, наречен Cas9, който може да отреже ДНК, и създадоха водещи РНК последователности, за да го насочат към желаната част от ДНК последователността. В рамките на десетилетие технологията е започнала работа, за да намери нови лечения за болести като рак и ХИВ, да подобри културите и добитъка и да манипулира бактериите, за да направи невероятни неща.

„Толкова е лесно просто да промените последователност от ръководства и да поставите нова цел“, казва Soumya Kannan, съавтор на новото изследване. “Така че един от обширните въпроси, които ни интересуват, е да се опитаме да видим дали други естествени системи използват същия механизъм.”

И сега изглежда са намерили такъв. В новото проучване учените от MIT откриха изцяло нов клас ензими извън CRISPR, които биха могли да имат същите способности за редактиране на гени и дори могат да надминат CRISPR в някои отношения. Екипът нарече системата Obligate Mobile Element Guided Activity (OMEGA).

Екипът първо беше привлечен от IscB протеини, които имаха вид на ензими, разрязващи ДНК, но не беше известно, че участват в CRISPR или са свързани с РНК. При по -внимателно проучване изследователите открили наблизо РНК, които насочвали протеините на IscB до изрязване на ДНК на определени места. Екипът назова тези „ωRNAs“ (произнася се „Omega RNAs“).

Оттам те идентифицираха два други типа протеини, които използват ωRNAs – IsrBs и TnpBs. И трите протеина се намират в „скачащи гени“, наречени транспозони, които могат да се движат в генома. Когато го направят, те създават нова водеща РНК, която позволява на ензимите да изрязват различни участъци от ДНК.

Изследователите са проектирали системата OMEGA за работа в човешки клетки, демонстрирайки, че този механизъм може да бъде в основата на чисто нова система за редактиране на гени. И тъй като РНК е само около 30 процента от размера на ензимите CRISPR, би трябвало да бъде по -лесно да се изтласка в клетките.

Интересно е, че екипът казва, че тези протеини изглежда са предшественици на някои CRISPR, като Cas9 и Cas12. Това предполага, че други програмируеми молекулярни системи може да са там и да чакат да бъдат открити, което може да донесе техните собствени ползи и приложения.

„Много от нещата, за които сме мислили, може би вече съществуват естествено в известна степен“, казва Хан Алтае-Тран, съавтор на изследването. „Естествените версии на тези видове системи може да са добра отправна точка за да се адаптира за тази конкретна задача. “

Изследването е публикувано в списанието Наука.

Източник: MIT

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •