Premières images de gène neuf éditant le composé qui pourrait améliorer CRISPR

Les chercheurs à l'Université de Columbia, New York, ont employé une technique de Prix-gain Nobel pour saisir des images d'un outil neuf de gène-retouche qui pourrait aider des scientifiques à s'améliorer sur les outils basés sur CRISPR actuels.

CRIPSRCrédit d'image : Nathan Devery/Shutterstock.com

L'outil neuf de gène-retouche, appelé INTÈGRENT, a été développé par Sam Sternberg, Israël Fernandez, et les collègues après qu'ils aient découvert « un gène sauteur » dans les cholerae de vibrio de bactéries qui pourraient avec précision introduire de grandes séquences du gène au génome, sans entraîner l'ADN se brise.

Actuel, l'utilisation de chercheurs des outils CRISPR-Cas9 de modifier le génome concernent couper les deux boucles de l'objectif ADN, produisant une interruption d'ADN qui la cellule puis les besoins de fixer. Les chercheurs trouvent toujours ce processus de réparation difficile à régler, et non désiré ou le gène « hors d'objectif » édite sont souvent introduits dans le génome.

Saisie des images haute résolution de l'outil neuf de gène-retouche

Comme signalé dans la nature de tourillon, Samberg et équipe ont employé la microscopie de Prix-gain de cryo-électron de technique Nobel pour saisir des images haute résolution de l'outil neuf de gène-retouche dans l'action pour comprendre exact comment cela fonctionne.

« Nous avons montré dans notre première étude comment influencer INTÉGRONS pour des mises en place visées d'ADN en cellules bactériennes, » dit Sternberg. « Ces images neuves, une collaboration merveilleuse avec le laboratoire de l'Israël Fernández, expliquent la biologie avec le petit groupe moléculaire incroyable et nous aideront à améliorer le système par des efforts de bureau d'études de guidage de protéine. »

Utilisant la technique de microscopie de cryo-électron, les chercheurs ont gelé un échantillon du composé de gène-retouche en azote liquide et l'ont bombardé avec des électrons. Ils avaient l'habitude alors la microscopie électronique pour saisir des images des modèles structurels d'atomique-définition de composé et de produit du système d'INTÉGRER.

L'équipe a découvert que le composé se compose de deux majeures parties disposées dans un filament hélicoïdal. Une partie - cascade - des enveloppes autour et transporte l'ARN d'un guide qui recherche la cellule une séquence d'ADN assortie. Une fois qu'elle grippe à l'objectif ADN, elle filète la séquence par les protéines de « transposition » situées à l'extrémité du composé qui recrutent des enzymes pour aider à le modifier.

La différence entre INTÈGRENT et les outils actuels de CRISPR

Ce mécanisme de lecture semble fonctionner assimilé à d'autres systèmes de CRISPR, certains dont concernez également une cascade et l'ARN de guide complexe. Cependant, avec ces autres systèmes, la cascade est employée pour viser l'ADN pour couper, alors que la cascade utilisée dedans INTÈGRENT des objectifs il pour la mise en place précise des séquences génétiques.

Le premier Tyler Halpin-Healy auteur dit que cela la biologie de visualisation sur cette échelle est vraiment étonnante et peut facilement exciter même ceux peu familiers avec le sujet.

La qualité de ce travail, et la vitesse auquel elle faisait, est emblématique de l'environnement de collaboration accordé par les mentors grands comme Sam et l'Israël. »

D'abord Tyler Halpin-Healy auteur

Puisque les outils existants de CRISPR souvent n'insèrent pas avec précision de grandes charges utiles génétiques, les chercheurs sont désireux pour améliorer l'exactitude de la retouche de gène pour assurer la sécurité de tous les traitements développés utilisant la technique.

Sternberg et équipe neufs INTÈGRENT l'outil insère exactement de grandes séquences d'ADN sans ayant pour résultat les interruptions d'ADN qui la cellule puis les besoins de réparer. Ceci a pu fournir un système plus fiable de gène-retouche que les outils du courant CRISPR. INTEGRATE pourrait également s'avérer utile pour éditer les cellules qui ont limité la réparation de l'ADN, telle que des neurones, où l'utilisation de CRISPR a été relativement infructueuse.

Ce travail « guidera des efforts de bureau d'études de protéine pour influencer ce système pour des mises en place programmables d'ADN dans des applications de génome-bureau d'études, » conclut l'équipe.

Source:
Journal reference:

Halpin-Healy, T.S. et al. (2019). Structural basis of DNA targeting by a transposon-encoded CRISPR–Cas system. Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1849-0

Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally has a Bachelor's Degree in Biomedical Sciences (B.Sc.). She is a specialist in reviewing and summarising the latest findings across all areas of medicine covered in major, high-impact, world-leading international medical journals, international press conferences and bulletins from governmental agencies and regulatory bodies. At News-Medical, Sally generates daily news features, life science articles and interview coverage.

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