Genų (DNR) inžinerija

2020 12 19

CRISPR-Cas9 sistema tai įrankis DNR iškirpimui, specialiai tam pažymėtoje vietoje. Ši technika jau pakeitė genų redagavimą, bet mokslininkai visada ieško nauju galimybių. Tai gi, ką dar gali atlikti CRISPR?
Nuo to laiko, kai ji buvo atrasta bakterinėje imuninėje sistemoje CRISPR-Cas9 sistema buvo pritaikyta
kaip galingas įrankis genetiniuose tyrimuose. Joje yra du sistemos komponentai: Tai DNR pjovimo baltymas, vadinamas Cas9 ir RNR molekulė, žinoma kaip orientacinė RNR. Susijungią kartu jie sudaro kompleksą, kuris gali identifikuoti ir iškirpti specifines DNR dalis. Pirmiausia, „Cas9“ baltymas turi susirasti ir prisitvirtinti prie bendros genomo sekos, vadinamos PAM. Kai jis prisiriša prie PAM tada kreipiamoji RNR išvynioja dalį dvigubos spiralės. RNR grandinė yra sukurta taip, kad atitiktų ir susietų save su tam tikrą DNR seką. Kai tik yra nustatyta teisinga seka, Cas9 baltymas gali iškirpti DNR -
Pvz. du jos nukleazės domenus, kurie turi tam tikra slapyvardį esanti dvigubos grandinės iškarpoje.
Deja ląstelė bandys ištaisyti šią perkirpą, o taisymo procesas yra linkęs į klaidas ir dažnai netyčia įveda mutacijas, kad išjungti geną. Dėl to CRISPR yra puiki priemonė tam, kad atakuoti tam tikrą geną darant dvigubas gijas, bet tai ne viskas, ką gali padaryti CRISPR. Kai kurie tyrinėtojai deaktyvuoja vieną ar abi „Cas9“baltymo kerpančias sritis ir sujungia tuos baltymus su naujais fermentais. Tada Cas9 gali būti naudojamas tiems fermentams pernešti į specifinę DNR seką. Viename pavyzdyje Cas9 yra sujungtas su fermentu deaminaze, kuris mutuoja specifines DNR bazes - galiausiai pakeisdamas citidiną timidinu.
Šis tikslus genų redagavimas reiškia, kad galima ligą sukeliančią mutaciją paversti į sveiką geno versiją.
arba įveskite stabdanti kodoną konkrečioje vietoje. Bet ne viskas susiję tik su genų redagavimu.
Kelios laboratorijos ieškojo būdų, kaip naudoti CRISPR skatinant genų transkripciją. Tai galima padaryti visiškai išjungiant „Cas9“ kad jis nebegalėtų kirpti DNR. Vietoj to, prie „Cas9“ pridedami transkripcijos aktyvatoriai, juos galima sulydyti tiesiogiai, arba per peptidų virvelę. Arba aktyvatorius galima įdarbinti vietoj kreipiančiosios RNR. Šie aktyvatoriai įdarbina ląstelės transkripcijos mašiną, atnešančią RNR polimerazę ir kitus veiksnius į taikinį, taip didėja to geno transkripcija. Tas pats principas galioja ir genų nutildymui. Pvz. KRAB domenas, sujungtas su „Cas9“ įaktyviną transkripciją įdarbindamas daugiau veiksnių, kurie fiziškai blokuoja geną. Platesnė „CRISPR“ naudojimo idėja yra prijungti fluorescuojančius (švytinčius) baltymus prie šio komplekso tam, kad galima būtų pamatyti, kur jis yra tam tikroje DNR sekoje, ląstelėje. Tai gali būti naudinga, pavyzdžiui, norint sukurti genomo 3D vizualizacija arba nudažyti visą chromosomą ir taip sekti jo padėtį ląstelės branduolyje. CRISPR jau pakeitė mokslinių tyrimų išraišką
tačiau šios naujos idėjos rodo tai, kad kas pasiekta iki šiol yra tik ledkalnio viršūnė kalbant apie CRISPR technologijos potencialą. Kas bus toliau? atrodo, kad CRISPR revoliucija dar toli gražu nesibaigė.

Žiūrėkite PressJazz TV
Iniciatyvos

Jei sutinkate, informuosime Jus apie naujienas specialiais perspėjimais.