由麻省理工學院和哈佛大學廣泛研究所以及麻省理工學院麥戈文腦科學研究所的研究人員領導的團隊威力彩開獎號碼, 娛樂城的相關搜尋已經對新的基因編輯系統進行了表徵和設計,該系統可以精確而有效地將大的DNA序列插入基因組。該系統由藍細菌利用,被稱為CRISPR相關轉座酶(CAST),可以有效地導入DNA,同時減少過程中潛在的容易出錯的步驟-為基因編輯技術增加關鍵功能,並滿足人們長期以來追求精確的目標基因編輯。
精確地插入DNA可能會治療大量娛樂城體驗金500通過將新的DNA整合到基因組中,同時禁用與疾病相關的序列來消除遺傳疾病。為了在細胞中完成這項539二三四星連碰多少錢工作,研究人員通常使用CRISPR酶在有害序列的位點切割基因組,然後依靠細胞自身的修復機制縫合舊的 娛樂城推薦ptt新的DNA元素在一起。但是,這種方法有很多局限性。
使用 大腸桿菌 研究人員現已證明,可以對CAST進行編程,以使其能夠在指定的位點有效地插入新的DNA,而編輯錯誤最小,並且無需依賴細胞自身的修復機制。該團隊說,與以前的技術相比,該系統具有更有效地插入基因的威力彩開獎時間是幾點潛力。
研究人員正在努力將該編輯平台應用到包括植物和動物細胞在內的真核生物中,以進行精確的研究和治療應用。
該團隊對兩個藍藻細菌Shofnema hofmanni和Anabaena cylindrica的CAST進行了分子表徵並加以利用,並進一步揭示了某些CRISPR系統在自然界中發揮作用的新方式:不是保護細菌免受病毒侵襲,而是促進轉座子DNA的傳播。
這項工作出現在《科學》雜誌上,由第一作者,博德研究所博士後研究員喬納森·斯特雷克(Jonathan Strecker)領導。麻省理工學院的研究生Alim Ladha;資深作者張,,博德研究所的核心研究所成員,麻省理工學院的麥戈文腦科學研究所研究員,麻省理工學院的James and Patricia Poitras神經科學教授,麻省理工學院的副教授,並在部門中共同任命腦與認知科學與生物工程學院。合作者包括美國國立衛生研究院的尤金·庫寧。
CRISPR相關係統的新角色
Zhang解釋說:“分子生物學長期以來的應用之一就是能夠將新的DNA精確,有效和安全地引入基因組。” “我們已經研究了許多細菌蛋白 leo娛樂城過去利用它們在人類細胞中進行編輯,我們很高興進一步開發CAST並開放這些新功能來操縱基因組。”
為了擴展基因編輯工具箱,研究小組轉向了轉座子。轉座子(有時稱為“跳躍基因”)是具有相關蛋白質(轉座酶)的DNA序列,可將DNA剪切並粘貼到其他位置。
大多數轉座子似乎在整個細胞基因組中隨機跳躍,跳出可能也存在於細胞中的病毒或質粒。然而,藍細菌中的一些轉座子亞型已與CRISPR系統在計算上相關聯,這表明這些轉座子自然可以被導向更特異性的遺傳靶標。這種理論上的功能將成為CRISPR系統的新角色。相反,大多數已知的CRISPR元件是細菌免疫系統的一部分,其中Cas酶及其指導RNA將靶向並破壞病毒或質粒。
在本文中,研究團隊確定了起作用的機制,並確定了一些與CRISPR相關的轉座酶劫持了一種稱為Cas12k的酶,並指導其將DNA插入特定靶標,而不僅僅是為了防禦目的而切割該靶標。
“我們非常了解娛樂城賺錢o藍藻中的這個系統開始將CAST分解開來,以了解其所有成分,並發現了這種新穎的生物學功能,”布羅德研究所張氏實驗室的博士後研究員Strecker說。 “基於CRISPR的工具通常是DNA切割工具,它們在破壞基因方面非常有效。相反,CAST自然是為了整合基因而設置的。據我們所知,這是第一個已被表徵和操縱的系統。”
利用CAST進行基因組編輯
一旦暴露了CAST系統的所有元素和分子要求,該團隊便著重於對CAST進行編程以將DNA插入大腸桿菌中的所需位點。
“我們在大腸桿菌中重構了該系統,並以一種有用的方式選擇了這種機制,” Strecker說。 “我們對系統進行了重新編程,以將新的DNA引入長達10 kb的鹼基對,並將其引入基因組中的特定位置。”
研究小組設想了基於該平台的基礎研究,農業或治療應用,例如引入新基因來替代以有害方式(例如在鐮狀細胞疾病中)突變的DNA。用CAST開發的系統可能會被用於將健康版本的基因整合到細胞的基因組中,從而使導致問題的DNA失效或被破壞。
或者,根據該團隊的說法,不是為了固定基因的有害版本而插入DNA,而是將CAST用於增強健康細胞的治療有益成分。例如,在免疫療法中,研究人員可能希望將“嵌合抗原受體”(CAR)引入T細胞基因組中的特定部位,從而使T細胞能夠識別和破壞癌細胞。
張說:“對於人們想要插入DNA的任何情況,CAST可能是一種更具吸引力的方法。” “這只是強調了自然的多樣性和我們尚未發現的許多意外功能。”
參考:Strecker等。 2019.RNA引導的DNA插入與CRISPR相關的轉座酶。科學。 DOI:10.1126 / science.aax9181。
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