CRISPR ‘pinzette’ spostare geni di cambiare la loro funzione

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Il CRISPR-Cas9 sistema è spesso confrontato con le forbici, perché la tecnologia consente di tagliare segmenti di DNA. I ricercatori della Stanford University hanno progettato un nuovo CRISPR gene-strumento di editing che ciò che dicono è più simile molecolare “pinzette”, e credono che l’invenzione potrebbe un giorno essere usato nel trattamento di malattie come il cancro.

La nuova tecnica, chiamata CRISPR-organizzazione del genoma, o CRISPR-GO, che permette agli scienziati di riorganizzare il genoma in tre dimensioni—assunzione di specifiche genetica pezzi e metterli in luoghi diversi nel nucleo di una cellula, il team di Stanford ha spiegato in uno studio pubblicato su Cell.

A differenza del “taglio” meccanismo di CRISPR-Cas9, CRISPR-GO utilizza un programmabili guida RNA di fornire piccole parti di DNA in una nuova posizione nel nucleo. Esso si articola in tre parti, ha spiegato Stanley Qi, lo studio senior l’autore, in una dichiarazione.

Prima è “l’indirizzo” del patrimonio genetico di destinazione, per i quali complementare di RNA che si legano. Poi c’è il nuovo indirizzo, e cioè un’altra porzione di DNA in cui la cromatina, che verrà spostato. Quindi un catalizzatore è necessario per consolidare questo pezzo di DNA nel suo nuovo sito.

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Il nucleo ha più scomparti che svolgono ruoli diversi nella funzionalità delle cellule. Per esempio, “corpi di Cajal” sono amorphic regioni che sono ricchi di proteine e Rna. Utilizzando CRISPR-GO, il team ha scoperto che i geni trasferiti a questa parte del nucleo smesso di esprimere le proteine.

“[I]t è la prima volta che i ricercatori hanno dimostrato che il corpo Cajal può avere un gene diretto-regolamento effetto, in questo caso, reprimere l’espressione genica,” Qi ha detto nella dichiarazione. “Suggerisce che le cellule di Cajal corpo ha qualche imprevisto ruolo nel controllo della trascrizione.”

Questo potrebbe rendere CRISPR-GO utile in oncologia. Qi piani per spostare una leucemia promielocitica (PML) corpo accanto al causano il cancro geni nel nucleo. PML proteina è conosciuta per il suo tumore sopprimere la funzione, in modo che il Qi vuole vedere se tirando pro-tumorale geni vicino ad esso può ridurre la formazione di tumori.

Il Qi e il suo team non sono solo in cerca di nuovi modi per ottimizzare il tutto-potente CRISPR tecnologia. Fascio Therapeutics, una 2018 Feroce 15 vincitore co-fondata da CRISPR magnati Feng Zhang e David R. Liu, lo sviluppo di una piattaforma di editing. Piuttosto che tagliare il genoma, Trave, CRISPR funziona più come una matita, la modifica di un nucleotide base, senza interrompere la sequenza.

Due distinti studi recenti sulla rivista Nature Medicine utilizzate le versioni modificate di CRISPR-Cas9 di target genetici di malattie del fegato. Un team dell’Università della Pennsylvania ha adottato una base editor 3 sistema per eseguire un enzima che correggere una sequenza genetica fetale topi. Un altro team presso l’ETH di Zurigo aggiunto un enzima chiamato citidina deaminasi per CRISPR-Cas9 e convertito in un frammento di DNA che causa un disordine metabolico chiamato phyenylketonuria in topi adulti.

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CRISPR-GO potrebbe trovare molti usi al di là di oncologia, di Qi squadra crede. Le tradizionali tecnologie consentono agli scienziati di guardare la struttura fisica di celle e determinare dove DNA risiede nel nucleo. Ma quello che non vedi è come la modifica di un determinato elemento genetico della zona influire sulla sua funzione. Con CRISPR-GO, i ricercatori possono spostare gli elementi per verificare le varie ipotesi.

Anche se c’è ancora molto lavoro da fare per perfezionare la tecnologia, Qi ritiene che la capacità di spiegare il percorso specifico a base di effetti in diversi compartimenti nucleari amplificherà gli studi futuri per la salute umana.

“Siamo molto eccitati circa il potenziale di qui e, mentre noi abbiamo risposto a un paio di domande, abbiamo aperto circa 20 di più”, ha detto Qi.