Forscher haben eine neue Mutation des CRISPR-Enzyms gefunden, die 100-mal so präzise ist wie die am häufigsten verwendete, gemäß a neue Studie in der Zeitschrift veröffentlicht PLOS Biologie .
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Neue CRISPR-Mutation fast 100-mal genauer
Das Gen-Editing-System CRISPR-Cas9 ist ein Tool mit weitreichenden Anwendungen, von denen erwartet wird, dass sie Transformationen in mehreren Bereichen auslösen. Es müssen jedoch noch einige Knicke behoben werden. Eines der Hauptprobleme sind Änderungen außerhalb des Zielskann schwerwiegende Folgen haben.
Forscher fanden jedoch kürzlich eine neue Mutation der CRISPR-Enzym Dies zeigt die 100-fache Präzision der am häufigsten verwendeten Alternative.
Die CRISPR-Gen-Bearbeitung basiert auf einem bakteriellen Abwehrsystem, das mithilfe eines bestimmten Enzyms Abschnitte der DNA eines Erregers aus dem Bild herausschneidet und zur späteren Bezugnahme speichert. Wenn oder wenn der Erreger erneut angetroffen wird, kann das System ihn identifizierenes und weiß auch, wie man es bekämpft.
Kooptieren der Bakterienabwehr zum Schneiden von DNA
Wissenschaftler haben dieses bakterielle Abwehrsystem als funktionierendes gentechnisches Instrument ausgewählt - unter Verwendung des Mechanismus für CRISPR-Cas9, um den Zielpathogen nach einer bestimmten Sequenz von zu suchen. DNA - eine, die Krankheiten verursachen könnte - und sie dann aus dem genetischen Code herausschneiden. Manchmal wird sie anschließend durch eine Sequenz ersetzt, die für den organischen Wirt oder den Menschen vorteilhafter ist.
Zu diesem Zweck verwendet das System eine Leit-RNA, die an die Zielsequenz bindet und das Cas9-Enzym auslöst, um seinen Schnitt durchzuführen. Hier kommt die Präzision ins Spiel, da hier normalerweise etwas schief gehen kann. Frühere Studien haben dies getangezeigt, wie die Leit-RNA manchmal an die falsche Stelle bindet, insbesondere wenn die Sequenz der richtigen ähnelt. Darüber hinaus kann das Bearbeiten der falschen DNA möglicherweise mehrere andere Probleme verursachen.
Verbesserung des CRISPR-Enzyms
Die Wenzhou Medical University in China leitete die neue Studie, in der Wissenschaftler die Möglichkeit genauerer Versionen des Enzyms untersuchten. Sie taten dies über die Erzeugung unterschiedlicher Mutationen von Cas9 und dann testen, wie gut sie eine Zielsequenz unter anderen, sehr ähnlichen - aber falschen - Sequenzen identifizieren können.
Und es hat funktioniert. Eine bestimmte Mutation filterte Fehlpaarungen heraus, die sich vom gewünschten Ziel unterschieden, bis hin zu einem Unterschied von einem Basenpaar. Das Team sagte, der Fehler mache es bis zu 93-mal genauer als das ursprüngliche Enzym.
Tricks der Enzymdomäne
Zusätzlich erfuhren die Wissenschaftler auch, warum die Verbesserung eingetreten ist. Kurz gesagt, die neue Mutation beeinflusst die Erkennungsdomäne des Enzyms, wodurch der Kontakt zwischen der Leit-RNA und Cas9 geschwächt wurde. Dies bedeutet, dass nur viel stärkere Paarungen einen Schnitt auslösen können - wasbedeutet, dass nur die richtige Reihenfolge garantieren kann, dass der Snip ausgeführt wird.
"Die Vermeidung einer Spaltung außerhalb des Ziels ist eine entscheidende Herausforderung für die Entwicklung von CRISPR für medizinische Interventionen wie die Korrektur genetischer Erkrankungen oder die Bekämpfung von Krebszellen", sagte der leitende Forscher der Studie Feng Gu. Berichte Neuer Atlas. "Unsere Ergebnisse weisen den Weg zur Entwicklung potenziell sicherer Gentherapiestrategien."
Überall dort, wo CRISPR neue potenzielle Verwendungsmöglichkeiten in medizinischen Bereichen gefunden hat, ist die Frage der sicheren Verwendung aufgetaucht. Die Kenntnis einer neuen CRISPR-Cas9-Mutation, die mit einer fast 100-fach wirksameren Bewertung bewertet wurde, könnte jedoch dazu beitragen, die Bedenken der Öffentlichkeit in Bezug auf die Gen-Editing-Tool .