Seqüências de manipulação do RNA usando CRISPR-Cas13

CRISPR-Cas13 é um RNA que edita a técnica que pode alterar seqüências da proteína sem alterar o genoma em uma pilha. Os avanços recentes no meio da tecnologia CRISPR-Cas13 que pode agora ser usado para encontrar e reduzir mesmo o cancro associaram a expressão genética.

Crédito: Andrii Vodolazhskyi/Shutterstock.com

O ácido Deoxyribonucleic (ADN) contem toda a informação genética de uma pilha. Quando uma proteína precisa de ser sintetizada, os genes relevantes estão transcritos no ácido ribonucléico (RNA), que mais é processado e transportado fora do núcleo. A tradução de RNA forma uma seqüência específica de ácidos nucleicos que conduza à produção de uma proteína específica.

A manipulação de seqüências do ácido nucleico pode servir como uma opção prometedora e valiosa do tratamento para uma escala de doenças genéticas. Alterando a doença as seqüências associadas para codificar para o produto funcional da proteína, doenças podiam ser tratadas ou mesmo curado.

Um dos métodos usados para alterar a seqüência do ácido nucleico é aglomerado interspaced regularmente a tecnologia palíndroma (CRISPR) curto de repetição-CAS, que pode precisamente ser programada para alterar ácidos nucleicos. Estas “tesouras moleculars” não somente para fornecer curas do potencial para doenças genéticas, mas para fornecer igualmente introspecções mais adicionais em únicas doenças do gene, tais como a fibrose cística.

Que é CRISPR?

A família de CRISPR origina de uma bactéria, onde actue como uma resposta imune às ameaças virais. As seqüências palíndromas são encontradas para ser interspaced entre regiões de ADN viral das infecções precedentes do bacteriófago. Os genes associados CRISPR (Cas) do sistema são encontrados igualmente próximo, codificando para endonucleases e helicases.

O bacteriófago de ataque injecta seu ADN no citoplasma e toma sobre a pilha ao replicate. Com o sistema de CRISPR-CAS, o ADN viral é cortado nos fragmentos que são armazenados em um locus de CRISPR. Estes locus podem ser transcritos e RNAs resultante pode ser usado para detectar o ADN futuro do bacteriófago, actuando desse modo como uma resposta imune adquirida.

Tecnologia de sistema de CRISPR-CAS

O sistema de CRISPR Cas foi adaptado por cientistas para editar seqüências do ácido nucleico para a finalidade da pesquisa e o tratamento da doença genética. O RNA é projectado guiar endonucleases do cas ao corte em pontos específicos e editar as seqüências do ácido nucleico.

O sistema tradicional de CRISPR-CAS é o sistema Cas-9, identificado primeiramente no estreptococo Thermophilus. Uma vez que cas-9 é introduzido nas pilhas, o RNA projetado especial do guia está usado para dirigir o endonuclease Cas9 para cortar o ADN em uma maneira altamente específica. Uma vez que fragmentada, a pilha pode reparar o ADN quebrado usando os mecanismos do reparo do ADN que incluem a junta não-homólogo do fim (NHEJ) e o reparo dirigido homologia (HDR). Isto conduz às alterações na seqüência do ADN. Esta alteração mais adicional conduz às mudanças permanentes na seqüência do ácido nucleico e pode ser usada para curar circunstâncias genéticas. Contudo, permanentemente mudando o genoma possua diversos riscos e efeitos secundários desconhecidos.

CRISPR-Cas13

Os avanços recentes conduziram à revelação do sistema CRISPR-Cas13, que bate para baixo o RNA de mensageiro. Desde que os códigos do RNA para a seqüência dos ácidos nucleicos produzidos, editando a seqüência do RNA podem conseqüentemente temporariamente editar a expressão genética sem os riscos sérios associados com as mudanças permanentes ao genoma.

Isto podia ser usado no tratamento de doenças agudas e na redução provisória na inflamação durante a transplantação do órgão. Além do que os papéis terapêuticos possíveis, o sistema CRISPR-cas13 pode igualmente fornecer introspecções no RNA que processa na doença, por exemplo RNA que edita e que emenda alternativo.

Desde que as mudanças aos níveis do gene são somente transientes, esta permite que os cientistas investiguem o gene possível bate as saídas que poderiam curar a doença. Os níveis do RNA podem ser retornados ao normal uma vez que o sistema CRISPR-cas13 é removido da pilha. Devido a isto as mudanças não seriam passadas na prole. Algumas doenças são causadas igualmente devido anormalmente aos níveis elevados de RNA de um gene específico. Conseqüentemente, este sistema poderia ser usado para tratar estas doenças sem permanentemente efetuar o genoma que poderia conduzir aos efeitos secundários desastrosos.

Um estudo recente por Zhang e outros mostrou esse um membro da família do cas 13, CRISPR-Cas13a, pode ser usado para reduzir a expressão genética do cancro-assocaited. Os pesquisadores igualmente controlaram projectar uma versão fluorescente etiquetada deste endonuclease que não fende o RNA do alvo, mas pelo contrário de ligamentos e permitem a análise da localização.

Perspectivas futuras para CRISPR-Cas13

Um dos desafios futuros principais para o uso da tecnologia CRISPR-cas13 como uma opção do tratamento é método apropriado da entrega em tecidos humanos. Adicionalmente, as edições éticas principais envolvidas em editar o ADN, incluindo preocupam-se sobre a edição do genoma e o realce genético nos embriões. Contudo, esta tecnologia podia permitir uma aproximação nova e revolucionária para tratar e curar doenças genéticas.

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Last Updated: Apr 30, 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.

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