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在CRISPR系统之万能共享单车app外发现的新可编程基因编辑蛋白质

生物 2021-09-25 00:09:21

通过詹妮弗Michalowski,广泛的麻省理工学院和哈佛大学留下:汉·埃拉特 - TRAN(信贷:张实验室) 右:Soumya Kannan

信贷:Caitlin Cunningham在过去十年中,科学家们将Crisprup系统从微生物进行了调整为基因编辑技术,精确和可编程的系统,用于修饰DNA

现在,MIT的McGovern研究所和广泛的麻省理工学院和哈佛大学研究所已发现一类新的可编程DNA ModifyinG系统称为Omegas(Imborage Mobile Colutived Activity),它可以自然地参与在细菌基因组中洗脱小的DNA

这些古代DNA切割酶通过小块RNA引导至其靶

虽然它们起源于细菌,但他们现在已经设计成在人体细胞中工作,这表明它们可以在基因编辑疗法的发展中有用,特别是它们小(Cas9的大小约为〜30%),制作更容易递送到细胞而不是bulkiER酶

在杂志中报告的发现提供了证据,证明天然RNA引导酶是地球上最丰富的蛋白质中,指向一个巨大的生物区域,这些生物学是准备驱动下一步革命在基因组编辑技术

这项研究由McGovern调查员冯张领导,他是麻省理工学院霍华德休斯医学院调查员的詹姆斯和Patricia Poitras教授,以及广泛研究所的核心学院成员

张的团队一直在探索自然多样性寻找可以合理编程的新分子系统

“”我们对这些广泛的可编程酶的发现非常兴奋,这已经隐藏在我们的鼻子下面顺,“詹说

“这些结果表明,有许多可编程系统的诱发可能性,即等待发现和开发作为有用的技术

”“可编程酶,特别是使用RNA指导的酶,可以迅速适用于不同的用途

例如,CRISPR酶自然地使用RNA指导靶向病毒侵入者,但是生物学家可以通过产生自己的RNA导向器来将CAS9直接引导至任何靶标

“这很容易只是改变指南序列并设定一个新目标,“纸张的研究生和副第一作者说,Soumya Kannan

”所以我们兴趣的广泛问题之一是试图看出其他自然系统使用相同类型的机制

“”欧米茄蛋白可能是的第一个提示由RNA指导来自称为ISCBS的蛋白质的基因

ISCBS不参与CRISPR抗扰度,并且未知与RNA相关联,但它们看起来像小的DNA切割酶

该团队发现,每个ISCB都有一个在附近编码的小RNA,它指导的ISCB酶以切割特异性DNA序列

它们命名为这些RNA“ωrnas

”“团队的实验表明,他的实验表明另外两种类别被称为isrbs和tnpbs的小蛋白质,细菌中最丰富的基因之一,也使用ωrnas作为指南直接DNA的切割

ISCB,ISRB和TNPB在称为转座子的流动遗传元素中发现

研究生汉·阿尔塔安,汉·阿尔泰 - 纸上的作者,解释说每次这些转座子移动,它们创建了一种新的导向RNA,允许它们编码的酶切割在其他地方

目前尚不清楚细菌如何从该基因组洗片中受益 - 或者它们是否均在所有

转座中经常被认为是自私的DNA,只关注自己的流动性和保存,kannan说

但是如果主机可以“共同选择”这些系统并将它们重新批准,主持人可能会获得新的能力,如赋予自适应免疫的CRISPR系统

ISCBS和TNPBS似乎是CAS9和CAS12 CRISPR系统的前辈

该团队嫌疑人以及ISRB,可能会引起其他RNA引导酶,也渴望找到它们

它们对可能进行的功能范围很好奇通过RNA引导酶,汉南说,并且嫌疑人的进化可能已经利用ISCB和TNPB等欧米茄和TNPBS来解决生物学家热衷于解决的问题

“我们一直在想的很多事情关于可能已经存在了一些容量,“Altae-Tran

”这些类型的系统的自然版本可能是适应该特定任务的良好起点

“球队是还有兴趣追查RNA引导系统进一步进入过去的演变

“”找到所有这些新系统棚子RNA引导系统如何发展,但我们不知道RNA引导的活动本身来自哪里,“Altae-Tran表示

理解那些起源,他说,甚至可以为发展方式铺平道路更多课程的可编程工具

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