Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

DNA feilstaving korreksjon metode er veldig nøyaktig

Anonim

Forskere ved Center for Genomic Engineering, innenfor Institute of Basic Science (IBS), viste nøyaktigheten av en nylig utviklet genredigeringsmetode. Dette fungerer som DNA-saks designet for å identifisere og erstatte bare ett nukleotid blant de 3 milliarder nukleotidene av vårt genom. "Det er første gang at nøyaktigheten til denne grunnredaktøren er verifisert på hele genomnivået, " forklarer KIM Jin-Soo, leder for denne studien. Utgitt i Naturbioteknologi, vil denne valideringen bidra til å utvide bruken av denne metoden innen jordbruk, husdyr og medisin, for eksempel for genterapi.

annonse


Raske fremskritt i genredigeringsverktøy har forårsaket en spenstspenning i biologiske samfunn. Hovedpersonen i dagens tredje generasjons DNA-saks er CRISPR - et verktøy som er raskere og billigere enn sine forgjengere. Ved å kutte ut en liten DNA-sekvens, brukes CRISPR-Cas9 og CRISPR-Cpf1 til å stille eller redusere uttrykket av defekte gener. Men i fjor tiltrådte en ny grunnredaktørmetode som ikke forårsaker tilfeldige DNA-slettinger og innføringer, men erstatter bare én DNA-base, biologernes oppmerksomhet. Disse typer genkorrigeringer er kritiske da flere sykdommer skyldes feilstaving av en av de fire grunnleggende komponentene i DNA; adenin (A), cytosin (C), guanin (G) og tymin (T). Enkeltnukleotidfeil i DNA refereres til som punktmutasjoner. Eksempler på sykdommer forårsaket av punktmutasjoner inkluderer: cystisk fibrose, seglcelleanemi og fargeblindhet.

I motsetning til eksisterende tredje generasjon DNA-saks består basisredigeringsmetoden av en variant av CRISPR-Cas9 (nCas9, nickase) fusjonert med et annet enzym kalt cytosin deaminase, som erstatter DNA-komponent C med T. Saksene er rettet til riktig posisjon på DNA ved hjelp av en guide RNA. Imidlertid var det ikke kjent om basisredaktøren bare jobbet i det defekte genet, eller om det unødvendig var å erstatte Cs i andre områder (off-target).

Bare en måned etter rapportering av den første vellykkede basisredigering hos dyr i Naturbioteknologi for å modifisere et enkelt nukleotid i dystrofin- og tyrosinase-gener, viste samme lag nøyaktigheten av denne metoden på genomskalaen.

For å identifisere korrektheten av genredigeringen for hele genomet, endret IBS-forskere feilkontrollteknikken, kjent som Digenome-seq, for å tilpasse den til basisredigeringsmetoden. Digenome-seq ble brukt og validert i fjor da teamet analyserte nøyaktigheten av CRISPR-Cpf1 og Cas9. IBS-forskere forbedret også dataprogrammet (Digenome 2.0) for å identifisere off-mål mer omfattende og sammenlignet forskjellige guide-RNAer, for å finne den som reduserer funksjonsfeil og øker spesifisitet.

Ved hjelp av denne teknikken viste teamet korrekthet av grunnredaktørteknikken, og de fant det enda mer nøyaktig enn dagens tredje generasjon CRISPR-Cas9. Basisredigeringsteknikken induserte C-til-T-konverteringer på 1-67 steder i det menneskelige genomet, mens CRISPR-Cas9 forårsaket spaltning i 30-241-områder, noe som betyr at basisredigeren gjør mindre endringer uten mål. "Derfor er det forventet at disse grunnredaktørene vil bli brukt så vidt som den populære CRISPR-teknologien, " entusiasterer KIM.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Institute for Basic Science . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Daesik Kim, Kayeong Lim, Sang-Tae Kim, Sun-Heui Yoon, Kyoungmi Kim, Seuk-Min Ryu, Jin-Soo Kim. Genom-brede målspesifikke egenskaper av CRISPR RNA-styrte programmerbare deaminaser . Naturbioteknologi, 2017; DOI: 10, 1038 / nbt.3852