L'outil neuf de CRISPR améliore éditer d'ARN

les outils basés sur CRISPR aidés à révolutionner la capacité de viser des mutations génétiques ont lié au développement de la maladie. De tels outils se concentrent sur employer les enzymes Cas9 et Cas12 pour viser l'ADN, et Cas13 pour viser l'ARN. Maintenant, les scientifiques ont utilisé une plate-forme neuve de CRISPR qui augmente les capacités d'éditer d'ARN.

Une équipe des scientifiques à l'institut de McGovern pour la recherche de cerveau chez Massachusetts Institute of Technology (MIT) a utilisé un outil nouvel, aboubé comme SAUVETAGE (ARN éditant pour détail C à échange d'U), pour produire l'ARN édite qui n'étaient pas précédemment possible.

Publié en la Science de tourillon, l'étude pourrait préparer le terrain de préparer des stratégies neuves de demande de règlement pour les maladies telles que la maladie d'Alzheimer, qui affecte plus de 5 millions de personnes seuls aux Etats-Unis.

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L'enzyme Cas13 de famille de CRISPR au travail. Cas13 (rose), est au coeur de la plate-forme de SAUVETAGE, où il emploie un guide spécial (rouge) pour viser RNAs dans la cellule (bleue). Crédit d'image : Stephen Dixon/Shutterstock

Le SAUVETAGE augmente l'endroit que CRISPR peut viser

Feng Zhang, qui est un pionnier de technologie de CRISPR à l'institut grand dans le MIT, et ses co-auteurs de l'étude, SAUVETAGE développé.

L'équipe avait l'habitude un Cas13 neutralisé pour guider le SAUVETAGE aux bases visées de cytosine sur des transcriptions de l'ARN et avait l'habitude une enzyme neuve et programmable pour convertir la cytosine non désirée en uridine, par conséquent effectuer change dans des directives d'ARN. Constructions de SAUVETAGE sur la plate-forme existante du RÉGLAGE de l'équipe (ARN éditant pour A programmable au remontage d'I (G)) qui convertit des résidus d'adénine de Cas13-targeted en inosine.

Le SAUVETAGE augmente nettement l'endroit sur lequel les outils de CRISPR peuvent se concentrer, y compris des positions modifiables en protéines, comme des sites de phosphorylation. Ces sites jouent le rôle des contacts pour l'activité de protéine et ils sont dans des molécules de signalisation et des voies cancer-associées.

« Pour traiter la diversité des altérations génétiques qui entraînent la maladie, nous avons besoin d'un choix de technologies précises pour choisir de, » prof. Zhang, professeur de la neurologie au MIT, a dit dans une déclaration.

« En développant cette enzyme neuve et en la combinant avec la programmabilité et la précision de CRISPR, nous pouvions combler une lacune critique dans le coffre à outils, » il a ajouté.

Implications de SAUVETAGE

Il y a les objectifs neufs dans le site pour l'usage de la désignation d'objectifs augmentée du SAUVETAGE. Maintenant, avec la technologie neuve, les scientifiques peuvent viser les sites qui règlent l'activité et le fonctionnement des protéines variées par les modifications goujon-de translation, y compris la glycosylation, la phosphorylation, et la méthylation, pour une retouche plus facile.

Éditer d'ARN a un principal avantage, et cela c'est réversible, comparé aux modifications exécutées au niveau d'ADN, qui sont considérées permanentes. Par conséquent, l'ARN éditant par le SAUVETAGE peut être employé dans les situations où la modification est nécessaire temporairement, mais pas de manière permanente.

Pour expliquer ceci, l'équipe avait l'habitude le SAUVETAGE pour viser les sites spécifiques en cellules humaines, en particulier l'ARN codant la β-caténine, qui est connu pour être phosphorylé sur le produit de protéine. Ceci mène à une augmentation temporaire de l'activation de la β-caténine et de la croissance des cellules suivante.

Si l'outil le modifiait de manière permanente, il pourrait mener à la croissance des cellules excessive et éventuellement, cancer. Mais, quand ils ont employé le SAUVETAGE, qui a exécuté juste temporaire édite, la croissance des cellules passagère pourrait probablement déclencher la cicatrisation une fois confrontée aux blessures aiguës.

L'ARN éditant également réduit des préoccupations au sujet de la retouche d'ADN, comment il peut être nuisible s'il manque un objectif puisqu'il entraîne des modifications permanentes. L'ARN éditant, d'autre part, des effets temporaires d'offres, ainsi lui peut moduler les gènes d'une personne temporairement pour améliorer la santé.

« Elle est presque comme un petit, version comme une pilule de thérapie génique, » Omar Abudayyeh, co-auteur de l'étude a indiqué.

Approche possible de demande de règlement de maladie d'Alzheimer

Les chercheurs ont également prouvé qu'ils peuvent éditer un gène APOE4 appelé. Utilisant Cas13, l'équipe a pris APOE4, qui est censé pour comporter le risque de développer Alzheimer et lui est édité pour devenir un APOE2 bénin.

La recherche se montre prometteur dans des options potentielles neuves de demande de règlement pour des gens avec des troubles cérébraux, y compris la démence et la maladie d'Alzheimer. Les chercheurs, cependant, avertissent que l'étude en cellules est dans très des stades précoces et a besoin de développement ultérieur.

« C'est la première étape dans un voyage très grand. Nous sommes toujours à la base de la montagne, vous pourriez dire, » un Jonathan Gootenberg, un chercheur à l'institut de McGovern du MIT, a indiqué.

Les chercheurs, cependant, ont mis l'accent sur qu'ARN éditant la promesse d'expositions, particulièrement pour l'usage potentiel dans les troubles cérébraux. L'expérience effectuée sur le gène Alzheimer-joint est une démonstration du pouvoir de la technologie nouvelle. Le gène est un précurseur réputé en développant la maladie débilitante et craintive.

Pour élargir l'utilisation du SAUVETAGE, les chercheurs planification pour partager l'outil à d'autres, juste comme ce qu'ils ont fait à d'autres outils de CRISPR qu'ils ont développés. En fait, la technologie est procurable pour libre pour la recherche universitaire par Addgene, un dépôt à but non lucratif de plasmide.

Journal reference:

A cytosine deaminase for programmable single-base RNA editing, Omar O. Abudayyeh, Jonathan S. Gootenberg, Brian Franklin, Jeremy Koob, Max J. Kellner, Alim Ladha, Julia Joung, Paul Kirchgatterer, David B. T. Cox, Feng Zhang, Science  26 Jul 2019: Vol. 365, Issue 6451, pp. 382-386, DOI: 10.1126/science.aax7063, https://science.sciencemag.org/content/365/6451/382

Angela Betsaida B. Laguipo

Written by

Angela Betsaida B. Laguipo

Angela is a nurse by profession and a writer by heart. She graduated with honors (Cum Laude) for her Bachelor of Nursing degree at the University of Baguio, Philippines. She recently completed a Master's Degree where she specialized in Maternal and Child Nursing and is now working as a clinical instructor and educator in the School of Nursing at the University of Baguio.

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