A ferramenta nova de CRISPR aumenta a edição do RNA

as ferramentas CRISPR-baseadas ajudadas a revolucionar a capacidade para visar mutações genéticas ligaram à revelação da doença. Tais ferramentas focalizam em usar as enzimas Cas9 e Cas12 para visar o ADN, e em Cas13 para visar o RNA. Agora, os cientistas usaram uma plataforma nova de CRISPR que expandisse as capacidades da edição do RNA.

Uma equipe dos cientistas no instituto de McGovern para a pesquisa do cérebro em Massachusetts Institute of Technology (MIT) usou uma ferramenta nova, dublada como o SALVAMENTO (RNA que edita para a troca específica de C a de U), para criar o RNA edita que não eram previamente possíveis.

Publicado na ciência do jornal, o estudo poderia pavimentar a maneira de formular estratégias novas do tratamento para doenças tais como a doença de Alzheimer, que afecta mais de 5 milhões de pessoas nos Estados Unidos apenas.

A enzima Cas13 da família de CRISPR no trabalho. Cas13 (rosa), é no centro da plataforma do SALVAMENTO, onde usa um guia especial (vermelho) para visar RNAs na pilha (azul). Crédito de imagem: Stephen Dixon/Shutterstock
A enzima Cas13 da família de CRISPR no trabalho. Cas13 (rosa), é no centro da plataforma do SALVAMENTO, onde usa um guia especial (vermelho) para visar RNAs na pilha (azul). Crédito de imagem: Stephen Dixon/Shutterstock

O SALVAMENTO expande a área que CRISPR pode visar

Feng Zhang, que é um pioneiro da tecnologia de CRISPR no instituto largo no MIT, e seus co-autores do estudo, SALVAMENTO desenvolvido.

A equipe usou um Cas13 desativado para guiar o SALVAMENTO às bases visadas do cytosine em transcritos do RNA e usou uma enzima nova e programável para converter cytosine indesejável no uridine, daqui fazer muda em instruções do RNA. Construções do SALVAMENTO na plataforma existente do REPARO da equipe (RNA que edita para A programável à substituição de I (g)) que converte resíduos da adenina de Cas13-targeted ao inosine.

O SALVAMENTO expande marcada a área que as ferramentas de CRISPR podem focalizar sobre, incluindo posições modificáveis nas proteínas, como locais da fosforilação. Estes locais jogam o papel dos interruptores para a actividade da proteína e estão em moléculas da sinalização e em caminhos cancro-associados.

“Para tratar a diversidade das mudanças genéticas que causam a doença, nós precisamos uma disposição de tecnologias precisas de escolher de,” o prof. Zhang, professor da neurociência no MIT, disse em uma indicação.

“Desenvolvendo esta enzima nova e combinando a com o programmability e a precisão de CRISPR, nós podíamos encher uma diferença crítica na caixa de ferramentas,” adicionou.

Implicações do SALVAMENTO

Há uns alvos novos no local para o uso da escolha de objectivos expandida do SALVAMENTO. Agora, com a nova tecnologia, os cientistas podem visar os locais que regulam a actividade e a função de várias proteínas através das mudanças cargo-translational, incluindo o glycosylation, a fosforilação, e o methylation, para uma edição mais fácil.

A edição do RNA tem uma vantagem principal, e isso é reversível, comparado às mudanças executadas a nível do ADN, que são consideradas permanentes. Daqui, o RNA que edita com o SALVAMENTO pode ser usado nas situações onde a alteração é necessário temporariamente, mas não permanentemente.

Para demonstrar isto, a equipe usou o SALVAMENTO para visar locais específicos nas pilhas humanas, particularmente o β-catenin da codificação do RNA, que são sabidas para ser phosphorylated no produto da proteína. Isto conduz a um aumento provisório na activação do β-catenin e do crescimento subseqüente da pilha.

Se a ferramenta o alterou permanentemente, poderia conduzir a crescimento descontrolado da pilha e eventualmente, cancro. Mas, quando usaram o SALVAMENTO, que executou apenas provisório edita, o crescimento transiente da pilha poderia possivelmente provocar a cura esbaforido quando enfrentado com os ferimentos agudos.

O RNA que edita igualmente reduz interesses sobre o ADN que edita, como pode ser prejudicial se falta um alvo desde que causa alterações permanentes. O RNA que editam, por outro lado, efeitos provisórios das ofertas, assim que podem modular os genes de uma pessoa temporariamente para melhorar a saúde.

“É quase como um pequeno, comprimido-como a versão da terapia genética,” Omar Abudayyeh, co-autor do estudo disse.

Aproximação possível do tratamento da doença de Alzheimer

Os pesquisadores igualmente mostraram que podem editar um gene chamado APOE4. Usando Cas13, a equipe tomou APOE4, que é acreditado para levar o risco de desenvolver Alzheimer e editado lhe para se transformar um APOE2 benigno.

A pesquisa mostra a promessa em opções potenciais novas do tratamento para povos com desordens do cérebro, incluindo a demência e a doença de Alzheimer. Os pesquisadores, contudo, advertem que o estudo nas pilhas está muito em fases iniciais e precisa uma revelação mais adicional.

“É a primeira etapa em uma viagem muito grande. Nós estamos ainda na base da montanha, você pôde dizer,” um Jonathan Gootenberg, um pesquisador no instituto do McGovern do MIT, disse.

Os pesquisadores, contudo, sublinharam que RNA editando a promessa das mostras, especificamente para o uso potencial em desordens do cérebro. A experiência executada no gene Alzheimer's-ligado é uma demonstração da potência da tecnologia nova. O gene é um precursor conhecido em desenvolver a doença debilitante e temível.

Para alargar o uso do SALVAMENTO, os pesquisadores planeiam compartilhar da ferramenta a outro, apenas como o que fizeram a outras ferramentas que de CRISPR desenvolveram. De facto, a tecnologia está disponível para livre para a pesquisa académico com Addgene, um repositório não lucrativo do plasmídeo.

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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