과학자는 가장 작은 CRISPR-Cas9 시스템을 현재까지 설계합니다

김 Eunji (ToolGen Inc.)와 김 Jeong 훈족 (서울대학교)와 협력하여 기초 과학 (IBS)를 위한 학회 내의 게놈 기술설계를 위한 센터에 과학자는, 가장 작은 장님을 일으키는 원인이 되는 유전자를 변경하기 위하여 CRISPR-Cas9를 현재까지 설계하고, 근육 세포에 그리고 마우스이 본 바로는 (AAV) adeno 관련되는 바이러스를 통해 그것이라고 투발하고 그것이라고 사용했습니다. , 캄필로박터 jejuni (CjCas9)로부터 시작된 이 CRISPR-Cas9 시스템은 성격 커뮤니케이션에 간행해 공유지와 "undruggable" 질병 표적에 대하여 유용한 치료 공구가 될 것으로, 예상됩니다.

CRISPR-Cas9는 분자 생물학자의 사이에 전문적 유행어입니다. 혁신, 싸게 및 유전자를 편집하는 정확한 기술 입니다. Cas9는 "유전자 가위로 자릅니다" 단백질을입니다: 그것은 가이드 RNA에 의해 표시된 정확한 위치에 있는 표적 유전자에 커트를 만듭니다. 표적 DNA를 도달하는 CRISPR-Cas9 복합물의 순서를 따라, 그것은 플라스미드 또는 바이러스를 통해 투발되어야 합니다. "AAV 관심사의 유전자를 VIVO에서 표현하게 능률 적이고 및 안전한 선그림 이고 유전자 치료에서,"는 설명합니다, 김 Jin Soo를 게놈 기술설계를 위한 IBS 센터 및 연구 결과의 대응 저자의 디렉터 널리 썼습니다. 자연적으로, Cas9는 면제 무기로 몇몇 박테리아에 의해 사용됩니다; 그것은 필요합니다 박테리아를 손상할 수 있던 바이러스성 DNA를 자르기 위하여. CRISPR-Cas9 기술의 일반적인 버전은 박테리아 Streptococcus Pyogenes에게서 파생된 Cas9를 사용합니다. 그러나, 이 단백질은 1,368 아미노산으로 만들고 너무 큽니다 AAV에서 투발되고 포장되기 에는. 비록 과학자가 2개 부품으로 그것을 위로 나누었더라도, 각각은 다른 바이러스에서, 그밖 문제점 일어납니다 포장했습니다: 바이러스 두 배 양은 투발될 필요가 있고 균열 Cas9는 본래 SpCas9 보다는 보다 적게 활성화됩니다. 황색포도상구균 Cas9는 또한 유전자 편집을 위해 이용됩니다. 그것은 AAV 안쪽에 다만 적합하 할 수 있다 그래야, 경미하게 더 작 (1,053 아미노산) 그러나 그밖 단백질을 위한 충분한 공간을 남겨놓지 않습니다.

이 연구 결과에서는, 팀은 CjCas9가 능률적이고 작다는 것을 것을을 발견했습니다. 그것에는 984 아미노산이 있고 1개 가이드 RNAs와 함께 뿐 아니라 형광성 취재원 단백질로 AAV에서 포장될 수 있습니다.

편집하는 유전자를 위해 세균성 단백질을 이용하기 위하여는, 과학자는 기술의 몇몇 양상을 낙관해야 했습니다. 그(것)들은 Protospacer를 인접한 주제에게 불린 Cas9에 의해 표적으로 한 DNA 순서의 바로 뒤에 짧은 DNA 순서를 디자인했습니다 (PAM). 각 다른 Cas9는 특정 PAM 순서를 필요로 합니다, 그렇지 않으면 그것은에 묶고 표적 DNA 순서를 쪼갤 수 없을 것입니다. 이차적으로, 그(것)들은 가이드 RNA의 길이를 변경해야 했습니다.

이후에, IBS 과학자는, 2 가이드 RNAs와 형광성 취재원 단백질과 함께, AAV로 새로운 CRISPR-Cas9 마우스의 근육과 눈에 있는 유전자를 변화시키기 위하여 복합물을 포장했습니다. 그(것)들은 연령과 관련된 macular 퇴보 (AMD)에서, 성인에 있는 장님의 지도 원인의 한 관련시킨 2개의 유전자에 집중했습니다. 1개의 유전자는 관 내피 성장 성장 인자 A에게 불린 ADM를 위한 일반적인 치료 표적 입니다 (VEGF 아)는, 그밖 것 VEGF A의 transcripction를 활성화하는 녹음방송 요인입니다 HIF-1a로 알려지고. VEGF A와는 다른, HIF-1a는 약 표적 고려되지 않았습니다. 녹음방송 요인과 같은 So-called'undruggable'genes는 항체와 그밖 생물학 화학 약에 의해 일반적으로 직접 표적으로 할 수 없습니다. 이 연구 결과에서는, 연구단은 AAV를 통해 망막에 투발된 CjCas9가 마우스에 있는 Hif1a와 VEGF A를 능률적으로 활동하지 않을 수 있다는 것을 증명을 맥락막 neovascularization의 지역을 감소시켰습니다 (CNV).

AAV 포장한 CRISPR-CjCas9의 안내 주입은 각종 망막 질병 및 조직 질병을 취급하게 유리할 수 있었습니다. "CjCas9 높게 특정적이고 게놈에 있는 떨어져 표적 돌연변이를,"는 설명합니다 김 Jin Soo를 일으키는 원인이 되지 않습니다.

Hif1a 유전자 표적 순서는 두 마우스 전부 가 동일하 있고 인간은 인간적인 환자에 있는 ADM의 처리를 위해, 그로 인하여 이 연구 결과에서 제출된 방법 앞으로는 사용될 수 있었습니다. "undruggable" 유전자 비 코딩 순서에 대하여 CjCas9의 응용에 도로를 포장해서, 이 기술은 전체 인간 게놈을 잠재적으로 druggable 만드는 치료 표적의 범위를 확장할 수 있습니다.

근원: http://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000738/selectBoardArticle.do?nttId=14255

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