Een CRISPR alternatief voor het bewerken van genen zonder snijden

0
32

Een bekende uitdaging voor wetenschappers die gebruik willen maken van het CRISPR-Cas9 gen technologie voor het bewerken van een scala van ziekten is dat het vereist dat het snijden van het DNA, wat kan leiden tot fouten. Wetenschappers aan de Columbia University ‘ s Vagelos College van Artsen en Chirurgen zijn nu een voorstel voor een alternatieve gen-editing systeem—een die sidesteps de noodzaak voor DNA snijden helemaal.

De onderzoekers gebruiken een “jumping-gen,” of transposon, van een bacterie genaamd Vibrio cholerae. Het transposon is kunnen plaatsen zich in verschillende regio ‘ s van het genoom en kan worden geprogrammeerd om specifieke DNA-sequentie naar een site. Daarom is hun technologie, die zij noemde INTEGREREN, fungeert minder als moleculaire schaar en meer als moleculaire lijm, ze te verklaren in het tijdschrift Nature.

“Niet zozeer DNA-breuken en vertrouwen op de cel te herstellen in de pauze, INTEGREER rechtstreeks voegt een door de gebruiker gedefinieerde DNA-sequentie op een precieze locatie in het genoom, een vermogen dat moleculaire biologen hebben gezocht voor tientallen jaren,” zegt senior auteur Sam Sternberg, D. Ph., assistent-professor van biochemie en moleculaire biofysica aan de Columbia universiteit, in een verklaring. Sternberg onlangs bij de Columbia na een tijdje werken in het lab van CRISPR pionier Jennifer Doudna aan de Universiteit van Californië, Berkeley.

Omdat CRISPR is een proces worden de van nature in bacteriën, Sternberg team besloten om te zoeken naar alternatieve gen bewerken van systemen in V. cholerae. Ze ontdekt dat het springen gen maakt gebruik van een enzym te persen zich in het genoom, dan snijden de DNA. Zij creëerden een gen-editing systeem dat combineert dat integratie mogelijkheid met een DNA-laadvermogen en een gids RNA om te helpen de tool vinden van de juiste plaats voor het invoegen van de te bewerken.

Van daar werd het gewijzigde bacteriën om de bewerkingen te bevestigen werden correct is gedaan en dat er geen kopieën van de ingebrachte DNA-vrachten op onbedoelde sites.

GERELATEERD: Fred Hutchinson team maakt gebruik van gouden nanodeeltjes te verbeteren CRISPR-gen bewerken

Ondanks de veelbesproken zorgen over CRISPR, enthousiasme voor de technologie is nog niet afgenomen. In feite, net vorige week, Vertex Pharmaceuticals ingestemd met het betalen van $420 miljoen te verwerven Exonics en de uitbreiding van haar samenwerking met CRISPR Therapeutics. De deal in beweging zet een plan uit CRISPR voor de behandeling van Duchenne spierdystrofie en myotone dystrofie type 1.

Niettemin, academische laboratoria over de hele wereld zijn het nastreven van meerdere projecten gericht op het maken van gen bewerken veiliger. In Mei, een team van het Fred Hutchinson Cancer Research Center beschreef een methode ontwikkeld om het gebruik van gouden nanodeeltjes te dragen CRISPR-onderdelen in de cellen en gebruik te maken van de Cas12a enzym te maken cleaner bezuinigingen die Cas9 meestal doet. Een UC Berkeley spin-off, GenEdit, is ook het ontwikkelen van een goud-basis CRISPR-systeem.

Recent voorgestelde ideeën voor het verbeteren van CRISPR zijn het koppelen van een haarspeld-net als gids naar RNA naar het verbeteren van de nauwkeurigheid van DNA bezuinigingen en het toevoegen van een aan-uit schakelaar Cas9 enzymen om te zorgen dat ze niet bewerkt op een andere plaats dan de gerichte sites.

De volgende stap voor Sternberg team Columbia is voor het testen van de INTEGRATIE van technologie in cellen van zoogdieren. Zij geloven dat de techniek uiteindelijk kon worden toegepast op een verscheidenheid van producten, zoals gen-therapieën en gemanipuleerde gewassen.