CRISPR ‘pincet’ verhuizen genen veranderen hun functie

0
1

Het CRISPR-Cas9 systeem wordt vaak vergeleken met een schaar, omdat de technologie snijdt segmenten van het DNA. Onderzoekers aan de Stanford University hebben een nieuw CRISPR-gen-editing tool die dat zeggen ze is meer als moleculaire “pincet” en zij geloven dat de uitvinding zou een dag worden gebruikt bij de behandeling van ziekten zoals kanker.

De nieuwe techniek, genaamd CRISPR-genoom organisatie, of CRISPR-GAAN, zorgt ervoor dat wetenschappers reorganiseren om het genoom in drie dimensies—het nemen van specifieke genetische stukken en plaats ze op verschillende locaties in een cel van de kern, de Stanford team uitgelegd in een studie gepubliceerd in de Cel.

In tegenstelling tot het “snijden” mechanisme van CRISPR-Cas9, CRISPR-GO maakt gebruik van een programmeerbare gids RNA te leveren kleine delen van het DNA naar een nieuwe locatie in de kern. Het gaat om drie onderdelen, verklaarde Stanley Qi, de studie senior auteur, in een verklaring.

Het eerste is het “adres” van de genetische doel, die een complementaire RNA zal binden. Dan is er het nieuwe adres, namelijk een ander gedeelte van het DNA waar het chromatine zal worden verplaatst. Dan is een katalysator nodig om te stollen dit stukje DNA op de nieuwe site.

GERELATEERD: FierceBiotech ‘ s 2018 Felle 15 – Beam Therapeutics

De kern is voorzien van meerdere compartimenten dat verschillende rollen spelen in cel-functionaliteit. Bijvoorbeeld, “Cajal lichamen” zijn amorphic regio ‘s die zijn verrijkt in eiwitten en Rna’ s. Met behulp van CRISPR-GO, het team ontdekte dat genen verplaatst naar dit deel van de kern gestopt met het uiten van eiwitten.

“[I]t is de eerste keer dat onderzoekers hebben bewijs om aan te tonen dat de Cajal lichaam kan een directe gen-verordening effect, in dit geval het onderdrukken van genexpressie,” Qi zei in de verklaring. “Het suggereert dat de Cajal lichaam heeft een aantal onverwachte rol in het controleren van de transcriptie.”

Dit zou te maken CRISPR-GO nuttig zijn in de oncologie. Qi plannen om een leukemie promyelocytaire (PML) lichaam naast kanker-veroorzakende genen in de celkern. PML-eiwit is bekend om zijn tumor-onderdrukkende functie, zodat de Qi wil zien als het trekken van pro-tumor genen dichter bij het kunnen beteugelen van de tumor vorming.

Qi en zijn team niet alleen op zoek naar nieuwe manieren voor het optimaliseren van de almachtige CRISPR-technologie. Breedte Therapeutics, 2018 Felle 15 winnaar mede opgericht door CRISPR moguls Feng Zhang en David R. Liu, is de ontwikkeling van een basis-bewerken-platform. Dan snijden het genoom, Beam CRISPR opereert meer als een potlood, het bewerken van één nucleotide base-zonder verstoring van de reeks.

Twee aparte recente studie in het tijdschrift Nature Geneesmiddel dat wordt gebruikt om aangepaste versies van CRISPR-Cas9 te richten genetische leverziekten. Een team van de Universiteit van Pennsylvania aangenomen een base-editor 3 systeem voor het vervoer van een enzym dat de gecorrigeerde een genetische sequentie in de foetale muizen. Een ander team aan de ETH in Zürich toegevoegd een enzym genaamd cytidine remt te CRISPR-Cas9 en met succes omgezet in een DNA-fragment dat veroorzaakt een stofwisselingsziekte genaamd phyenylketonuria bij volwassen muizen.

GERELATEERD: Wetenschappers gebruiken CRISPR voor de behandeling van genetische leverziekten bij neonatale en volwassen muizen

CRISPR-GO kon vinden veel gebruik buiten de oncologie, Qi ‘ s team gelooft. Traditionele technologieën wetenschappers in staat stellen om te kijken naar de fysieke structuur van cellen en bepalen waar het DNA zich in de celkern. Maar wat ze niet zien is hoe een verandering van een specifieke genetische element locatie is van invloed op de functie. Met CRISPR-GO, onderzoekers kunnen verplaatsen deze elementen om te testen verschillende hypothesen.

Hoewel er meer werk worden gedaan om de perfecte technologie, Qi is van mening dat de mogelijkheid om uit te leggen specifieke locatie-gebaseerde effecten in verschillende nucleaire compartimenten impuls zal geven aan het toekomstige studies in de gezondheid van de mens.

“We zijn erg enthousiast over de mogelijkheden hier en we hebben beantwoord een paar vragen, hebben we geopend tot ongeveer 20 meer,” Qi zei.