Primeiras imagens do gene novo que editam o complexo que poderia promover CRISPR

Os pesquisadores na Universidade de Columbia, New York, usaram uma técnica devencimento de Nobel para capturar imagens de uma ferramenta deedição nova que poderia ajudar cientistas a melhorar em cima das ferramentas CRISPR-baseadas actuais.

CRIPSRCrédito de imagem: Nathan Devery/Shutterstock.com

A ferramenta deedição nova, chamada INTEGRA, foi tornada por Sam Sternberg, Israel Fernández, e os colegas depois que descobriram de “um gene salto” nos cholerae do Vibrio das bactérias que poderiam precisamente introduzir grandes seqüências do gene ao genoma, sem causar o ADN quebram.

Actualmente, o uso dos pesquisadores das ferramentas CRISPR-Cas9 alterar o genoma envolve cortar ambas as costas do ADN do alvo, criando uma ruptura do ADN que a pilha a seguir as necessidades fixar. Os pesquisadores ainda estão encontrando este processo do reparo difícil controlar, e indesejado ou “fora o gene do alvo” edita é introduzido frequentemente no genoma.

Capturando imagens de alta resolução da ferramenta deedição nova

Como relatado na natureza do jornal, Samberg e a equipe usaram a microscopia devencimento do cryo-elétron da técnica de Nobel para capturar imagens de alta resolução da ferramenta deedição nova na acção para compreender exactamente como trabalha.

“Nós mostramos em nosso primeiro estudo como leverage INTEGRAMOS para inserções visadas do ADN em pilhas bacterianas,” diz Sternberg. “Estas imagens novas, uma colaboração maravilhosa com o laboratório de Israel Fernández, explicam a biologia com detalhe molecular incrível e ajudar-nos-ão a melhorar o sistema por esforços de engenharia de guiamento da proteína.”

Usando a técnica da microscopia do cryo-elétron, os pesquisadores congelaram uma amostra do complexo deedição no nitrogênio líquido e bombardearam-na com elétrons. Usaram então a microscopia de elétron para capturar imagens dos modelos estruturais da atômico-definição do complexo e do produto do sistema da INTEGRAÇÃO.

A equipe descobriu que o complexo está compo de duas porções principais arranjadas em um filamento helicoidal. Uma secção - cascata - envoltórios ao redor e leva um RNA do guia que procurare a pilha por uma seqüência de harmonização do ADN. Uma vez que liga ao ADN do alvo, rosqueia a seqüência através das proteínas da “transposição” situadas na extremidade do complexo que recrutam enzimas para ajudar ao alterar.

A diferença no meio INTEGRA e ferramentas actuais de CRISPR

Este mecanismo da exploração parece trabalhar similarmente a outros sistemas de CRISPR, alguns de que igualmente envolva um complexo do RNA da cascata e do guia. Contudo, com estes outros sistemas, a cascata é usada para visar o ADN para cortar, visto que a cascata usada dentro INTEGRA alvos ele para a inserção exacta de seqüências genéticas.

Primeiro Tyler Halpin-Healy autor diz que isso a biologia visualizando nesta escala é verdadeiramente surpreendente e pode facilmente excitar mesmo aqueles estranhos com o assunto.

A qualidade deste trabalho, e a velocidade em que era realizada, são emblemáticas do ambiente colaborador tido recursos para por grandes mentores como Sam e Israel.”

Primeiro Tyler Halpin-Healy autor

Desde que as ferramentas existentes de CRISPR frequentemente não introduzem precisamente grandes cargas úteis genéticas, os pesquisadores são afiados melhorar a precisão do gene que edita para assegurar a segurança de todas as terapias desenvolvidas usando a técnica.

Sternberg e a equipe novos INTEGRAM a ferramenta introduzem exactamente grandes seqüências do ADN sem tendo por resultado as rupturas do ADN que a pilha a seguir as necessidades reparar. Isto podia fornecer um sistema deedição mais seguro do que as ferramentas actuais de CRISPR. INTEGRATE poderia igualmente provar útil para editar as pilhas que limitaram o reparo do ADN, tal como os neurônios, onde o uso de CRISPR foi relativamente mal sucedido.

Este trabalho “guiará esforços de engenharia da proteína para leverage este sistema para inserções programáveis do ADN em aplicações da genoma-engenharia,” conclui a equipe.

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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