Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Nova metoda urejanja genomov "zmanjša" neželene genske mutacije

Anonim

Genska terapija je nastajajoča strategija za zdravljenje bolezni, ki jih povzročajo genetske anomalije. Ena oblika genske terapije vključuje neposredno popravilo defektnega gena, ki uporablja tehnologijo za urejanje genoma, kot je CRISPR-Cas9. Kljub svojemu terapevtskemu potencialu lahko urejanje genoma ustvari tudi nezaželene in potencialno škodljive genetske napake, ki omejujejo njegovo klinično izvedljivost. V študiji, objavljeni v raziskavi Genome Research, raziskovalci, osredotočeni na univerzo v Osaki, poročajo o uporabi spremenjene različice CRISPR-Cas9, ki lahko ureja gene s precej manj napakami.

oglas


CRISPR-Cas9 deluje prek kombiniranega delovanja beljakovine Cas9, ki razreže DNK in kratko vodilno RNA (sgRNA), ki pripoveduje Cas9, kje narediti rez. Skupaj ti dve molekuli omogočata, da se skoraj vsak gen v genomu usmeri v urejanje. Čedalje večji izziv je najti način za specifične spremembe gena, ko bo ciljno usmerjen.

"Cas9 cepi DNK na obeh njegovih pramenov in v bistvu razdeli ciljni gen v dva, " pojasnjuje glavni raziskovalec Shinichiro Nakada. "Celica poskuša popraviti škodo z ligacijo dveh kosov nazaj skupaj, vendar je končni rezultat nenatančen in pogosto pušča nenamerne mutacije."

Celice imajo natančno obliko popravila, ki uporablja donorsko DNA kot predlogo za odpravo škode. Predloga deluje kot molekularni načrt, ki omogoča celici, da popravi DNA z veliko večjo natančnostjo. Pomembno je, da z dajanjem celic drugačnim načrtom - z drugimi besedami, z uvajanjem tuje donorske DNA v celico - lahko zelo natančno urejamo gensko napako.

"Težava je, da cepitev Cas9 redko popravlja natančna pot", dodaja Nakada. "Namesto tega smo uporabili modificiran Cas9, ki je" le preplavil "DNK v eni vrsti, namesto da bi razrezal obe vrsti. Ugotovili smo, da lahko, ko imenujemo tako ciljni gen in donor DNA, lahko v bistvu povsem natančno popravimo, da natančno spremenimo cilj gen. "

Raziskovalci so ugotovili, da tehnika nicking, ki jo imenujejo Single Nicking v ciljnem genu in donorju (SNGD), močno zavira hitrost nenamerne genetske mutacije v primerjavi s konvencionalno metodo. V enem poskusu je standardna tehnika povzročila potencialno škodljive napake več kot 90% časa, SNGD pa je to storila manj kot 5% časa. Pomembno je, da ta natančnost ni zmanjšala splošne uspešnosti pristopa, ki je lahko učinkovito dosegel želene genske spremembe.

"Naša študija dokazuje načelo, da lahko ciljno-donorsko zdravljenje doseže natančno urejanje genomov brez cepitve DNA, kar ima pomembne posledice za njegovo uporabo v medicini, " ugotavlja Nakada. "Obstaja veliko bolezni, za katere natančen sistem Cas9, kot je ta, bi naredil gensko terapijo stroškovno učinkovitejšo in varnejšo. Zelo smo navdušeni nad tem, kako bomo to tehniko vključili v trenutno paradigmo tehnologij za urejanje genov."

oglas



Story Source:

Gradivo, ki ga ponuja univerza Osaka . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. Kazuhiro Nakajima, Yue Zhou, Akiko Tomita, Yoshihiro Hirade, Channabasavaiah B. Gurumurthy, Shinichiro Nakada. Natančna in učinkovita zamenjava nukleotidov v bližini genomskega nadka s pomočjo nekanonskega homologno usmerjenega popravila . Genome Research, 2017; DOI: 10.1101 / gr.226027.117