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Histonas modificadas del específico de los objetivos complejos CRISPR/Cas9

Encontrar una aguja en un pajar es difícilmente bastante. Pero intento que encuentra una molécula específica en la aguja.

Los investigadores de Rice University han logrado algo de la clase con un nuevo genoma que corregían la herramienta que apunta a los jugadores que soportan en un núcleo de célula que empaquetan la expresión génica de la DNA y del socorro. Su trabajo abre la puerta en las nuevas terapias para el cáncer y otras enfermedades.

El bioengineer Isaac Hilton del arroz, el investigador postdoctoral y el autor importante Jing Li y sus colegas programaron un complejo modificado CRISPR/Cas9 para apuntar las histonas específicas, las proteínas epigenéticas ubicuas que mantienen la DNA orden, con exactitud de punta.

La investigación del abierto-acceso aparece en comunicaciones de la naturaleza.

Las histonas ayudan a regular muchos procesos celulares. Hay cuatro en cada uno nucleosome (las “molduras básicas en una hilera” en la DNA) ese mando de la ayuda la estructura y la función de nuestros genomas exponiendo los genes para la activación.

El servicio de Nucleosomes como substratos arquitectónicos para ajustar nuestra DNA dentro de nuestras células, y puede también controlar el acceso a las partes fundamentales de nuestros genomas.”

Isaac Hilton, Bioengineer, Rice University

Como otras proteínas, las histonas se pueden accionar por la fosforilación, la adición de un grupo del phosphoryl que pueda controlar la proteína-proteína o las acciones recíprocas proteína-DNA.

Las “histonas pueden visualizar un espectro exquisitamente diverso de las modificaciones químicas que sirven como las balizas o marcadores reguladores e informan qué genes a girarse, y cuando, y cuánto a hacer así pues,” Hilton dijo. “Una de estas modificaciones misteriosas es fosforilación, y apuntamos iluminar mejor el mecanismo por el cual puede girar rápidamente genes humanos por intervalos.”

Ningún otro epigenome que corregía técnica ha habilitado mando sitio-específico sobre la fosforilación de la histona, él dijo. La herramienta programable del arroz, llamada dCas9-dMSK1, funde una proteína desactivada “dCas9” y una cinasa humana “hiperactiva” de la histona, una enzima que catalice la fosforilación.

CRISPR/Cas9 emplea típicamente la guía RNAs y Cas9 “scissors” para apuntar y para cortar series en la DNA. La nueva herramienta programa dCas9 desactivado para apuntar sin cortar series, en lugar usando la enzima reclutada dMSK1 al fosforilato la histona apuntada y para girar genes próximos.

Los investigadores utilizaron dCas9-dMSK1 para destapar los genes nuevos y los caminos que son giratorios para la resistencia a los medicamentos. Li la utilizó para determinar tres genes conectados previamente a la resistencia a los medicamentos del melanoma. “Y entonces ella determinó siete nuevos genes conectados a la resistencia del melanoma,” Hilton dijo. “Es una excitación encontrando que estamos siguiendo conectado.

Las “proteínas de la histona que envuelven hacia arriba la DNA pueden tener toda clase de marcas y de combinaciones de la substancia química en ellas,” él dijo. “Esto da lugar a qué se ha aparado una clave de la histona, y una de nuestras metas es trabajar para descifrarlo.”

La herramienta de Li también confirma cómo las marcas específicas de la histona comunican el uno con el otro. “Nos informa que las modificaciones químicas en las histonas hablan el uno al otro, y nosotros puede mostrarla el suceso en los sitios específicos en el genoma humano,” Li dijo. “Y eso se conecta a un gen que se gira, así que éste permite que los controlemos sintetizadamente.”

Li dijo que una meta a largo plazo es apuntar un alcance de otras marcas de la histona. “Es una historia complicada,” ella dijo. “Hay muchas diversas posiciones y características de las histonas que queremos estudiar.”

“Conseguir estas tecnologías en pacientes es un proceso largo,” Hilton agregó. “Solamente las herramientas como esto son el primer paso y pueden pavimentar la manera hacia la comprensión de cómo los procesos celulares normales lamentablemente entran mal en enfermedades humanas.”

Source:
Journal reference:

Li, J., et al. (2021) Programmable human histone phosphorylation and gene activation using a CRISPR/Cas9-based chromatin kinase. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-21188-2.