CRISPR-Cas14: Scoperta, funzione, vantaggi

CRISPR-Cas14 è una variazione del gene di CRISPR-CAS che modifica il sistema che trae giovamento da essere più semplice e più piccolo delle altre versioni. Il sistema recentemente scoperto corrente sta applicandosi al vasto campo dei sistemi diagnostici di CRISPR - entrambi per le malattie contagiose e non infettive.

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CRISPR-Cas14 è una variazione del gene di CRISPR-CAS che modifica il sistema che trae giovamento da essere più semplice e più piccolo delle altre versioni.molekuul_be | Shutterstock

CRISPR-CAS

Il sistema di CRISPR-CAS è una parte integrante del sistema immunitario prokaryotic che contribuisce a fornire la resistenza agli elementi genetici presenti in plasmidi ed in fagi. CRISPR è breve per le brevi ripetizioni palindromiche regolarmente interspaced ragruppate e Cas9 si riferisce alla proteina CRISPR-associata 9.

Questo sistema è presente in batteri in cui cattura i segmenti di DNA dai virus che li invadono e creano le schiere di CRISPR. Questa schiera aiuta i batteri a ricordare la sequenza virale e nel caso riattacchi del virus, i batteri può produrre questi segmenti del RNA dalla schiera di CRISPR e mirare al DNA virale. In un modo, può essere considerato un sistema immunitario batterico.

La scoperta di CRISPR-Cas14

Sebbene parecchi enzimi dietro il meccanismo di difesa di CRISPR-CAS siano stati scoperti, sta realizzando che ci sono parecchie variazioni della proteina. Quindi, laboratorio di Jennifer Doudna esaminatore se altro ed i moduli più semplici dei sistemi di Cas fossero presenti. Hanno studiato questo creando un database del genoma e del metagenome microbici per cercare i geni atipici di cas.

Successivamente, hanno trovato parecchi geni di Cas, quali cas1, cas2, cas4 e cas14. I codici cas14 per una più piccola proteina di Cas ha un peso di 40-70 kilodaltons. Hanno intorno 400-700 amminoacidi e sono metà della dimensione di altre proteine di Cas.

Che cosa è Cas14?

Ci sono 24 varianti del gene cas14, che sono ragruppate in tre sottogruppi: cas14a.c. Tutte proteine di Cas contengono conservato un dominio della nucleasi di RuvC indipendentemente da diversità di sequenza. Tuttavia, cas14 è soltanto presente in archaea, non batteri. Quindi, questo gene può essere più primitivo dell'altra versione delle proteine di Cas: cas9 e cas12. Il di piccola dimensione del gene cas14 suggerisce che potrebbe fungere da effettore autonomo di CRISPR.

Cas14 confrontato agli altri enzimi di Cas

In uno studio, il gene cas14 è stato clonato con la schiera di CRISPR ed è stato espresso in Escherichia coli. Nei batteri, Cas14 ha potuto legare e successivamente fendere un DNA unico incagliato specifico, simile a cas13 e a cas12. Tuttavia, questa fenditura era più specifica di cas12 o di cas13, come richiede una sequenza specifica del gRNA per funzionare.

Egualmente è stato indicato che mentre Cas9 richiede una sequenza di PAM, non c'è tale requisito di Cas14.

La scoperta che il DNA unico incagliato obiettivi Cas14 suggerisce che potesse si è evoluta per difendere contro i virus a DNA unico incagliati o gli elementi genetici mobili che possono propagarsi attraverso le strutture intermedie unico incagliate.

Vantaggi di Cas14

L'aggiunta di Cas14 permette il DNA a doppia elica, il DNA unico incagliato ed il RNA da individuare. Inoltre, la specificità della proteina Cas14 aumenta la fedeltà di singolo polimorfismo del nucleotide (SNP).

È probabile che CRISPR-Cas14 finalmente sarà usato per assistere in parecchi campi di ricerca, quale la diagnosi delle infezioni virali e microbiche come pure la rilevazione e la modifica delle cellule tumorali. La ricerca suggerisce che questo sistema possa essere particolarmente efficace negli ecosistemi che è abbondante in virus a DNA unico incagliati.

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Last Updated: Jun 20, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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