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Prime immagini di nuovo gene che modificano complesso in grado di migliorare CRISPR

I ricercatori alla Columbia University, New York, hanno usato una tecnica d'estrazione Nobel per catturare le immagini di nuovo strumento gene-modificante che potrebbe aiutare gli scienziati a migliorare sopra agli gli strumenti basati CRISPR correnti.

CRIPSRCredito di immagine: Nathan Devery/Shutterstock.com

Il nuovo strumento gene-modificante, chiamato INTEGRA, è stato diventato da Sam Sternberg, Israele Fernandez ed i colleghi dopo che hanno scoperto “un gene di salto„ nei cholerae del vibrione dei batteri che potrebbero introdurre precisamente le grandi sequenze del gene al genoma, senza causare il DNA si rompe.

Corrente, l'uso dei ricercatori degli strumenti CRISPR-Cas9 modificare il genoma comprende tagliare entrambi i fili del DNA dell'obiettivo, creanti una rottura del DNA che la cella quindi le necessità fissare. I ricercatori ancora stanno trovando questo processo di riparazione difficile gestire ed indesiderato o “fuori le modifiche del gene dall'obiettivo„ sono presentate spesso nel genoma.

Cattura delle immagini ad alta definizione di nuovo strumento gene-modificante

Come riportato nella natura del giornale, Samberg ed il gruppo hanno usato la microscopia d'estrazione dell'cryo-elettrone di tecnica Nobel per catturare le immagini ad alta definizione di nuovo strumento gene-modificante nell'atto capire esattamente come funziona.

“Abbiamo mostrato nel nostro primo studio come fare leva INTEGRIAMO per le inserzioni mirate a del DNA in celle batteriche,„ dice Sternberg. “Queste nuove immagini, una collaborazione meravigliosa con il laboratorio dell'Israele Fernández, spiegano la biologia con il dettaglio molecolare incredibile e ci aiuteranno a migliorare il sistema dagli sforzi tecnici guidanti della proteina.„

Facendo uso della tecnica di microscopia dell'cryo-elettrone, i ricercatori hanno congelato un campione del complesso gene-modificante in azoto liquido e lo hanno bombardato con gli elettroni. Poi hanno usato la microscopia elettronica per catturare le immagini dei modelli strutturali di atomico-risoluzione dei prodotti e del complesso del sistema di INTEGRAZIONE.

Il gruppo ha scoperto che il complesso si compone di due parti principali sistemate in un filamento elicoidale. Una sezione - cascata - avvolge e porta un RNA della guida che cerca la cella una sequenza di corrispondenza del DNA. Una volta che lega al DNA dell'obiettivo, infila la sequenza attraverso le proteine “della trasposizione„ situate all'estremità del complesso che reclutano gli enzimi per contribuire a modificarlo.

La differenza in mezzo INTEGRA e strumenti correnti di CRISPR

Questo meccanismo di scansione sembra lavorare similmente ad altri sistemi di CRISPR, alcuni di cui egualmente comprendono un complesso del RNA della guida e della cascata. Tuttavia, con questi altri sistemi, la cascata è usata per mirare al DNA per tagliare, mentre la cascata usata dentro INTEGRA gli obiettivi per l'inserzione accurata delle sequenze genetiche.

Primo Tyler Halpin-Healy autore dice che quello la biologia di visualizzazione su questo disgaggio è vero stupefacente e può eccitare facilmente anche quelli poco familiari con l'argomento.

La qualità di questo lavoro e la velocità a cui faceva, è emblematiche dell'ambiente di collaborazione accordato dai grandi mentori come Sam e l'Israele.„

Primo Tyler Halpin-Healy autore

Poiché gli strumenti esistenti di CRISPR non riescono spesso ad inserire precisamente i grandi carichi utili genetici, i ricercatori sono entusiasta migliorare l'accuratezza del gene che modifica per assicurare la sicurezza di tutte le terapie sviluppate facendo uso della tecnica.

Sternberg ed il gruppo nuovi INTEGRANO lo strumento esattamente inserisce le grandi sequenze del DNA senza con conseguente rotture del DNA che la cella quindi le necessità riparare. Ciò ha potuto fornire un sistema gene-modificante più affidabile che gli strumenti correnti di CRISPR. INTEGRATE potrebbe anche risultare utile per modificare le celle che hanno limitato la riparazione del DNA, quali i neuroni, in cui l'uso di CRISPR è stato relativamente infruttuoso.

Questo lavoro “guiderà gli sforzi tecnici della proteina fare leva questo sistema per le inserzioni programmabili del DNA nelle applicazioni di genoma-assistenza tecnica,„ conclude il gruppo.

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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