Interferência de CRISPR (CRISPRi) para a supressão do gene

CRISPR (conjunto de repetições palíndromas regularmente interspaced) são seqüências encontradas em aproximadamente 50% das bactérias e em aproximadamente 90% do archaea, fornecendo a imunidade adaptável contra a infecção viral. Usando estas seqüências, os cientistas têm desenvolvido recentemente uma técnica genética nova chamada a interferência de CRISPR (CRISPRi), que permite a supressão da transcrição genética.

Sistema CRISPR/Cas9 para editar, regular e visar genomas. A proteína Cas9 usa uma seqüência do gRNA (RNA do guia) para cortar o ADN em um local complementar. Estrutura molecular - RNA no vermelho, ADN no amarelo. Crédito de imagem: ibreakstock/Shutterstock
Sistema CRISPR/Cas9 para editar, regular e visar genomas. A proteína Cas9 usa uma seqüência do gRNA (RNA do guia) para cortar o ADN em um local complementar. Estrutura molecular - RNA no vermelho, ADN no amarelo. Crédito de imagem: ibreakstock/Shutterstock

Estas regiões de CRISPR são ficadas situadas originalmente entre as regiões de nucleotides estrangeiros, derivadas das infecções virais precedentes. Os genes associados CRISPR (Cas) do sistema são encontrados igualmente próximo, que codificam as enzimas, os endonucleases e os helicases. Estas enzimas são transcritas e utilizadas para cortar o ADN de invasão do bacteriófago nos fragmentos, que são armazenados então dentro do genoma do anfitrião por Cas1 e por Cas2. Estas seqüências armazenadas podem então ser transcritas para formar o crRNA e ser usadas para detectar as infecções futuras ligando às seqüências complementares e permitindo que sejam fendidas.

Que é CRISPRi?

A versão a mais comum e a mais simples deste sistema é o tipo sistema de II encontrado no estreptococo - os pyogenes, whichutilizes o endonuclease Cas9 e os dois tipos de RNA. Em 2013, os leus S Qi e outros usaram este sistema para silenciar transiente genes através da repressão transcricional. Projectaram um formulário catalìtica inoperante do gene Cas9 (dCas9) introduzindo mutações de ponto dentro do resíduo catalítico da nuclease (D10A e H840A). Estas mutações asseguraram-se de que o endonuclease Cas9 transcrito não poderia cortar completamente o ADN dobro-encalhado, mas permitiram-se que fosse guiado usando o RNA.

Para permitir que os genes específicos sejam visados, o único guia RNAs da síntese (sgRNA) pode ser manufacturado, compor de seqüências noncoding quiméricoas do RNA. Estas seqüências do sgRNA contêm três regiões que são vitais para a função; uma região deemparelhamento (NT 20), um punho de dCas9-binding, (NT 42) e uma região do terminal (NT 40). A região de emparelhamento baixa pode ser alterada em cada caso para visar um gene específico e para guiar o dCas9.

Cas9 pode ser aplicado ao ligamento a um motivo curto do ADN chamado o motivo adjacente do protospacer (PAM) no 3' - extremidade do ADN do alvo, obstruindo a acção da polimerase de RNA, e daqui impedindo o alongamento transcricional. Isto actua para reduzir a quantidade de actividade transcricional pela “interferência” e assim que reduz a expressão genética associada. Mostrou-se que esta aplicação pode reduzir a expressão genética pela dobra 1000.

Aplicações de CRISPRi

Esta técnica genética tem muitos usos possíveis na pesquisa. Em primeiro lugar, mostrou-se para bater para baixo eficientemente uma grande proporção do genoma humano, que faz valioso para aplicações da pesquisa. Isto está ajudando particularmente em identificar as seqüências genéticas envolvidas em doenças hereditárias tais como determinados formulários do cancro. Adicionalmente, poderia ser muito útil dentro da pesquisa da célula estaminal, para induzir especialmente o pluripotency em pilhas adultas.

Adicionalmente, este sistema de CRISPRi foi mostrado para ter um uso potencial no acima-regulamento transcricional através do acessório de activadores da transcrição, tais como VP16, investigar os papéis da expressão genética aumentada em uma doença.

As vantagens e as limitações de CRISPRi

Esta técnica genética da perturbação é muito prometedora nas áreas tais como a engenharia do genoma e a pesquisa da célula estaminal.

Contudo, a técnica de CRISPRi tem algumas limitações. Pode afectar os genes próximos, conduzindo às vezes aos efeitos adversos inesperados. Adicionalmente, confia no uso do PAM e, limita conseqüentemente o número de genes que podem ser visados.

A vantagem de CRISPRi é que pode eficientemente e especificamente expressão genética da diminuição por até 99%. Adicionalmente, CRISPRi tem uma vantagem significativa sobre a aplicação do método da interferência do RNA (RNAi) nesse CRISPRi é fácil de alterar e pode ser usado ex vivo em ajustes da terapia de pilha também.

Em conclusão, o uso da técnica de CRISPRi ajudaria extremamente no campo da terapia genética do germline e em desenvolver medicinas seqüência-visadas da precisão.

Fontes:

[Leitura adicional: CRISPR]

Last Updated: Feb 26, 2019

Hannah Simmons

Written by

Hannah Simmons

Hannah is a medical and life sciences writer with a Master of Science (M.Sc.) degree from Lancaster University, UK. Before becoming a writer, Hannah's research focussed on the discovery of biomarkers for Alzheimer's and Parkinson's disease. She also worked to further elucidate the biological pathways involved in these diseases. Outside of her work, Hannah enjoys swimming, taking her dog for a walk and travelling the world.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Simmons, Hannah. (2019, February 26). Interferência de CRISPR (CRISPRi) para a supressão do gene. News-Medical. Retrieved on October 14, 2019 from https://www.news-medical.net/life-sciences/CRISPR-Interference-(CRISPRi)-for-Gene-Suppression.aspx.

  • MLA

    Simmons, Hannah. "Interferência de CRISPR (CRISPRi) para a supressão do gene". News-Medical. 14 October 2019. <https://www.news-medical.net/life-sciences/CRISPR-Interference-(CRISPRi)-for-Gene-Suppression.aspx>.

  • Chicago

    Simmons, Hannah. "Interferência de CRISPR (CRISPRi) para a supressão do gene". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/CRISPR-Interference-(CRISPRi)-for-Gene-Suppression.aspx. (accessed October 14, 2019).

  • Harvard

    Simmons, Hannah. 2019. Interferência de CRISPR (CRISPRi) para a supressão do gene. News-Medical, viewed 14 October 2019, https://www.news-medical.net/life-sciences/CRISPR-Interference-(CRISPRi)-for-Gene-Suppression.aspx.

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post