Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Første CRISPR enkelt nukleotid redigerte transgene mus

Anonim

Cystisk fibrose, seglcelleanemi, Huntingtons sykdom og fenylketonuri er alle eksempler på lidelser forårsaket av mutasjonen av et enkelt nukleotid, en byggeblokk av DNA. Det menneskelige DNA består av ca. 3 milliarder nukleotider av fire typer: adenin (A), cytosin (C), guanin (G) og tymin (T). I noen tilfeller kan forskjellen på bare ett nukleotid gi alvorlige konsekvenser. Forskere håper å kurere disse sykdommene ved å erstatte feil nukleotid med riktig. Det er imidlertid teknisk utfordrende å erstatte et enkelt nukleotid med gjeldende genredigeringsverktøy, CRISPR-Cas9. Forskere ved Center for Genome Engineering, innen Institutt for grunnleggende vitenskap (IBS), har brukt en variant av den populære genredigeringsmetoden CRISPR-Cas9 for å produsere mus med en enkelt nukleotidforskjell. Deres funn er publisert i Nature Biotechnology .

annonse


Den nyeste og svært vellykkede CRISPR-Cas9-teknikken virker ved å kutte rundt det defekte nukleotidet i begge strengene i DNA og kutte ut en liten del av DNA. Omvendt brukte IBS-biologer en variasjon av Cas9-proteinet (nickase Cas9, nCas9) fusjonert med et protein kalt cytidin deaminase, aka Base Editor, som kan erstatte ett nukleotid til et annet. På denne måten oppstår ingen DNA-deletjon, men bare en nukleotidsubstitusjon. Disse typer deaminaser er utviklet og testet i dyrkede cellelinjer av David Liu's gruppe hos Harvard og Keiji Nishda og hans kolleger ved Kobe University i 2016. IBS-teamet videreførte teknikken videre ved å bruke den på musembryoer.

Forskerne testet CRISPR-nCas9-cytidin-deaminasefusjonen i mus ved å endre et enkelt nukleotid i dystrofingenet (Dmd) eller tyrosinasegenet (Tyr). De var vellykkede i begge tilfeller: Embryoer med enkeltnukleotidmutasjonen i Dmd-genet førte til mus som ikke produserte dystrofinprotein i musklene, og mus med Tyr-mutasjonen viste albinegenskaper. Dystrofin er faktisk forbundet med muskeldystrofin-sykdommen og tyrosinase styrer produksjonen av melanin.

Videre oppstod disse enkeltnukleotidsubstitusjoner bare i målposisjonen. Dette er viktig fordi det betyr at bare det riktige nukleotidet er substituert. "Vi viste her for første gang at programmerbare deaminaser effektivt inducerte base-substitusjoner i animalske embryoer, og produserte mutante mus med sykdomsfototyper. Dette er et bevis for prinsippeksperiment. Det neste målet er å korrigere en genetisk defekt hos dyr. Denne teknikken kan tillate genkorreksjon i menneskelige embryoer, uttrykker KIM Jin-Soo, senterets direktør og ledende forfatter av denne studien.

annonse



Historie Kilde:

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


Tidsreferanse :

  1. Kyoungmi Kim, Seuk-Min Ryu, Sang-Tae Kim, Gayoung Baek, Daesik Kim, Kayeong Lim, Eugene Chung, Sunghyun Kim, Jin-Soo Kim. Meget effektiv RNA-guidet grunnredigering i musembryoer . Naturbioteknologi, 2017; DOI: 10, 1038 / nbt.3816