Изследователски екип подобрява редактирането на гени с химически процес

Свързан с CRISPR протеин Cas9 (бял) от Staphylococcus aureus въз основа на базата данни за протеини ID 5AXW. Кредит: Thomas Splettstoesser (Уикипедия, CC BY-SA 4.0)

Техниката за редактиране на гени, известна като CRISPR, ускори биологичните и медицинските изследвания през последното десетилетие, като позволи на учените да поправят ДНК в човешките клетки почти толкова просто, колкото с помощта на ножица.

Редактирането на гени – и особено CRISPR, тъй като е лесен за използване – даде на изследователите надежда за лечение на генетични заболявания, включително рак.

Сега екип от изследователи от университета Case Western Reserve разработи метод, който може да направи методите на CRISPR още по-точни и по-обещаващи.

Тяхната нова техника, подробно описана в проучване, публикувано наскоро в списанието Комуникация с природатакомбинира CRISPR с химичен процес, който може по-прецизно да локализира и време за редактиране на ген.

Такава прецизност прави технологията по-ефективна и намалява потенциалните странични ефекти, каза Фу-Сен Лианг, доцент по химия, който ръководи изследователския екип.

Въпреки че резултатите са все още предварителни, изследователите, които включват няколко изследователи от Case Western Reserve и постдокторанти, смятат, че работата може да доведе до по-ефективно лечение на определени заболявания, включително рак.

„Това, което правим, е да изследваме друг начин за модифициране на генния резултат чрез насочване към РНК с химикал“, каза Лианг. „Тази нова технология ни дава възможност да се насочим не само към местоположението, но и към времето на промяната и възможността да я спрем. Това никога досега не е било възможно и смятаме, че това може да е много важно.“

Техниката

CRISPR е съкращение от групирани, редовно раздалечени кратки палиндромни повторения. Технологията за трансформиране, разкрита през 2012 г., използва специфичен ензим – ръководен от РНК или рибонуклеинова киселина – за насочване, отрязване и възстановяване на счупени или повредени ДНК вериги с нов материал. ДНК, или дезоксирибонуклеинова киселина, съдържа цялата генетична информация при хора и други организми.

Учените от Case Western Reserve се фокусираха върху манипулирането на РНК, полимер с различни функции, включително превод на генетична информация и регулиране на генната активност. РНК молекулите могат да имат различни химични модификации с идентични генетични последователности, но различни свойства и функции.

Чрез комбиниране на CRISPR с техния химичен процес, учените поеха контрола върху точното местоположение и времето на промените на РНК.

Този пробив изглежда е ключов за разбирането и контролирането на ролите на тези различни версии на РНК във фундаменталните биологични процеси и болести, каза Лианг.

По-конкретно, Лианг и неговият екип използваха абсцизинова киселина (ABA), често срещан растителен хормон и процес, наречен „химически индуцирана близост“. Това им позволи или да “напишат”, или да “изтрият” структурна характеристика, наречена m6A, върху определена област от РНК. В резултат на това те биха могли ефективно да превключват между две версии на РНК.

Учените смятат, че модификацията на m6A регулира основните процеси и свойства на РНК, но също така е пряко свързана с различни човешки заболявания, каза той.

Изследователският екип също така създаде начин да използва ултравиолетова светлина за „включване“ на ABA, което прави процеса на редактиране още по-прецизен, каза Лианг.

„Това, което прави изследването още по-вълнуващо, е, че ние вярваме, че то може да бъде приложено към други модификации на РНК, а не само към m6A“, каза Лианг, „и функциите на по-голямата част от тези модификации са напълно неизвестни“.


Екипът разработва метод за повишаване на ефективността на редактиране на гени, като същевременно минимизира размера на делециите на ДНК


Повече информация:
Huaxia Shi et al, Индуцируемо и обратимо редактиране на N6-метиладенозин РНК, Комуникация с природата (2022 г.). DOI: 10.1038/s41467-022-29665-y

Предоставено от университета Case Western Reserve

цитат: Изследователски екип подобрява редактирането на гени с химически процес (16 май 2022 г.) Извлечено на 17 май 2022 г. от https://phys.org/news/2022-05-team-gene-chemical.html

Този документ е обект на авторско право. Освен за честна употреба за целите на частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писмено разрешение. Съдържанието е предоставено само за информация.

Add Comment