ТРИФОСФАТЫ-инструментов коренным образом изменили наши возможности целевого заболевания-связаны генетическими мутациями. Технология CRISPR состоит из растущего семейства инструментов, которые могут манипулировать генами и их выражения, в том числе путем воздействия ДНК с ферментами Cas9 в и Cas12 и целеуказания РНК с ферментом Cas13. Эта коллекция предлагает различные стратегии для борьбы с мутациями. Таргетинг болезнь-связаны мутации в РНК, которые сравнительно кратковременны, бы избежать постоянных изменений в геноме. Кроме того, некоторые типы клеток, такие как нейроны, трудно редактировать с помощью ТРИФОСФАТЫ/Cas9 в опосредованной редактирования, и необходимы новые стратегии лечения опасных заболеваний, которые влияют на мозг.
Следователь Института Макговерна и обширный Институт MIT и Гарварда, член сердечника Фэн Чжан и его команда уже разработали один такой стратегии, называют спасение (редактирование РНК для конкретной С К U обмен), описанной в журнале Science.
Чжан и его команда, включая соавторов Омар Abudayyeh и Джонатан Gootenberg (как сейчас Макговерн молодцы), используют списанное Cas13 для руководства спасательной адресной базы на цитозин РНК-транскриптов, а также использовал Роман, развивались, программируемый ферментов для преобразования ненужных цитозин в уридин — тем самым направляя изменения в РНК инструкции. Спасение основывается на ремонт, технология, разработанная группой Чжана, что изменения основания аденина на инозин в РНК.
Спасение значительно расширяет пейзаж, который ТРИФОСФАТЫ инструменты могут содержать изменяемые позиции в белках, таких как сайты фосфорилирования. Такие сайты действуют как переключатели вкл/выкл для активности белка, и в частности, нашли в сигнальных молекул и раком-связаны пути.
“Для того чтобы обработать разнообразие генетических изменений, которые вызывают болезни, нам нужен массив точные технологии, чтобы выбрать из. Развивая этот новый фермент и сочетание его с программируемости и точности ТРИФОСФАТЫ, мы смогли заполнить важнейший пробел в наборе инструментов”, — говорит Чжан, Джеймс и Патрисия Пойтрас профессор неврологии в Массачусетском технологическом институте. Чжан назначений в департаментах Института мозга и когнитивных наук и биологической инженерии.
Расширяя РНК-редактирования для новых целей
Ранее разработанного ремонт платформы, используемые РНК-таргетинг ТРИФОСФАТЫ/Cas13 с прямой активной домен РНК редактор, ADAR2, специфических РНК-транскриптов, где она может конвертировать нуклеотид аденин в инозин, или буквы от А до И. Чжан и его коллеги взяли на ремонт Fusion и развивались в лаборатории, пока он может изменить цитозин уридин -, или C У.
Спасение можно ориентироваться на любой РНК выбора, затем выполнить С-К-У редактировать через выделившегося компонента ADAR2 платформы. Команда заняла новая платформа в человеческих клетках, показывают, что они могут быть ориентированы природных РНК в клетке, а также 24 клинически значимых мутаций в синтетической РНК. Затем они дополнительно оптимизирован спасение для уменьшения головой редактирования, при этом минимально нарушая на цели редактирования.
Новые цели в прицел
Расширенный таргетинг по спасению означает, что сайты, регламентирующих деятельность и функции многих белков с помощью пост-трансляционных модификаций, таких как фосфорилирование, гликозилирование, метилирование и, теперь можно с большей готовностью, предназначенные для редактирования.
Основным преимуществом редактирования РНК является ее обратимость, в отличие от изменений на уровне ДНК, которые являются постоянными. Таким образом, спасение могло быть развернутые временно в случаях, когда такое изменение может быть желательно временно, но не постоянно. Чтобы продемонстрировать это, команда показала, что в клетках человека, спасти может ориентироваться на конкретные сайты в РНК, кодирующих β-катенина, который, как известно, быть фосфорилированы на белок, что приводит к временному увеличению β-катенина активации и роста клеток. Если такое изменение было сделано постоянное, оно может предрасполагает клетки к неконтролируемому росту клеток и рака, но с помощью спасателей, транзиторное рост клеток, потенциально может стимулировать заживление раны в ответ на: острые травмы.
Исследователи также целевого патогенного гена вариант APOE4. Аллель APOE4 неизменно возникала как генетический фактор риска развития поздним началом болезни Альцгеймера. Изоформа APOE4 отличается от APOE2, который не является фактором риска, только два отличия (как С в APOE4 против U в APOE2). Чжан и его коллеги ввели риск-ассоциированной РНК APOE4 в клетки и показал, что спасение может конвертировать свою подпись CS в последовательности APOE2, по сути, преобразование риска безрисковый вариант.
Для облегчения дополнительной работы, которая будет толкать спасения к клинике, а также позволит исследователям использовать спасательные в качестве инструмента для лучшего понимания заболевания, вызывающие мутации, Чжан лаборатория планирует поделиться спасательной системы в целом, как они с ранее разработанной ТРИФОСФАТЫ инструменты. Технология будет доступна для научных исследований в рамках некоммерческого плазмиды хранилище Addgene. Дополнительную информацию можно найти на веб-сайте Чжан лаборатории.
Поддержка для изучения была обеспечена семья Филлипс; Ж. и П. Пойтрас; в Пойтрас центр для психических расстройств исследования; скакательные Е. Тан и К. Лиза Янг Центр исследования аутизма; Роберт Меткалф, Дэвид Чэн; и Национального института для предоставления Омар Abudayyeh. Фэн Чжан-это новый фундамент–Робертсон стволовые клетки-Йорке следователь. Фэн Чжан-при поддержке Национальных институтов здоровья, медицинского института Говарда Хьюза; новый фундамент стволовые клетки-Йорк, г. Гарольд и Лейла Матерс основы.
