Novi molekularni škare djeluju poput GPS-a radi poboljšanja uređivanja genoma

Transhumanizam, promjena genetike čovjeka, što nam donosi budućnost (Lipanj 2019).

Anonim

Istraživači sa Sveučilišta u Kopenhagenu (Danska), koji je vodio španjolski istraživač Guillermo Montoya, otkrili su kako Cpf1, novi molekularni škare, zatvara i cijepa DNA. Ovaj član CRISPR-Cas obitelji pokazuje visoku točnost i sposoban je djelovati poput GPS-a kako bi prepoznao svoje odredište unutar zamršene karte genoma. Visoka preciznost Cpf1 poboljšat će upotrebu ove vrste tehnologije u popravljanju genetske štete i drugim medicinskim i biotehnološkim primjenama.

Tim je uspio vizualizirati i opisati kako funkcionira Cpf1. Taj protein pripada obitelji Cas i omogućuje cijepanje dvolančane DNA, čime se omogućuje pokretanje procesa modifikacije genoma. Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Nature.

Guillermo Montoya, istraživač na polju biokemije i molekularne biologije koji je vodio studiju, objašnjava SINC-u da će novi molekulski škare "omogućiti da sigurnije mijenjamo i uređujemo upute napisane u genomu, zbog najveće preciznosti ciljano prepoznavanje DNA slijeda. "

CRISPR Cas9 sustav za rezanje i lijepljenje sekvenci genoma već se koristi za modificiranje genoma životinja i biljaka. Također se koristi za liječenje bolesti poput raka i retinalnih bolesti kod ljudi, a primjene se povećavaju.

X-Ray kristalografska tehnika

Istraživači širom svijeta pokušavaju usavršiti ovu tehniku ​​uređivanja genoma s ciljem da se još preciznije i učinkovitije. Da bi se to postiglo, također su se usredotočili na druge proteine ​​koji su specifično izrezali DNK, kao što je Cpf1, čija manipulacija ih može usmjeriti na određene lokacije u genomu. Montoyin tim je to postigao pomoću rendgenske kristalografije kako bi dešifrirala molekularne mehanizme koji kontroliraju taj proces.

"Zračili smo kristale Cpf1 proteina pomoću rendgenskih zraka kako bismo mogli promatrati njegovu strukturu pri atomskoj rezoluciji, što nam omogućuje da vidimo sve njegove komponente", kaže koautor ove studije. "Rendgenska difrakcija je jedna od glavnih biofizikalnih tehnika koje se koriste za razrađivanje biomolekularnih struktura.

"Glavna prednost Cpf1 leži u njegovoj visokoj specifičnosti i načinu cijepanja DNK, budući da je moguće stvoriti skretničke krajeve novim molekularnim škarama, umjesto tupih prekida, kao što je slučaj s Cas9, što olakšava umetanje DNA sekvence.

"Visoka preciznost ovog proteina prepoznava DNA sekvencu na kojoj će djelovati poput GPS-a, usmjeravajući Cpf1 sustav unutar zamršene karte genoma da bi identificirala svoje odredište. U usporedbi s drugim proteinima koji se koriste u tu svrhu, također je vrlo svestran i lako reprogramiran ", dodaje Montoya.

Genetske bolesti i tumori

Ova svojstva čine ovaj sustav "osobito pogodnim za njegovu upotrebu u liječenju genetskih bolesti i tumora", kaže on.

Tim je prethodno radio s francuskom tvrtkom Celletics za biotehnologiju o upotrebi meganukleaza - ostalih bjelančevina koje se mogu redizajnirati kako bi se genom smanjio na određenom mjestu - za liječenje određenih vrsta leukemije.

Nova tehnologija "također se može koristiti za modificiranje mikroorganizama s ciljem sintetiziranja metabolita potrebnih za proizvodnju lijekova i biogoriva", dodaje Montoya.

menu
menu