沉默SARS-CoV-2受体CRISPR和表观遗传修饰

哈科特集团在EMBL的罗马探索表观遗传学,基因组调控和细胞的身份。最近,科学家发明了一种小说CRISPR编辑表观基因组的分子工具,使瞬态修改可以开关某些基因暂时“上”和“关闭”。

SARS-CoV-2病毒造成了COVID-19全球大流行使其进入宿主细胞通过一种蛋白质被称为ACE2,这是参与体内一系列生理功能。

当你是暂时性的把“关闭”,这种蛋白质编码的基因吗?SARS-CoV-2还能进入细胞并导致感染吗?这就是哈科特和他的同事们正在探索在动物模型中,确定表观遗传沉默可能是人类COVID-19的治疗方法。

188金宝搏备用采访了詹姆斯博士(Jamie)哈科特EMBL的组长,学习更多关于CRISPR工具,它可以用来沉默的上下文中ACE2 SARS-CoV-2感染和是否可能有不利影响。

莫莉·坎贝尔(MC):为我们的读者可能不熟悉,你能请描述什么是表观遗传修饰吗?

杰米·哈克特(JH):表观遗传修饰小化学标记身体嫁接到DNA(或周围的组蛋白DNA包装)来帮助控制当DNA是如何使用的。这些表观遗传修饰作为路标,鼓励特定DNA的一部分,比如基因的开启或关闭。换句话说,它们有助于控制哪些基因是“表达”,并在每个单元被忽略。这是很重要的,以确保所需基因在肝脏,例如,只有肝脏中打开,而不是说,在大脑中。

主持人:您正在开发一个CRISPR-based分子工具进行表观遗传编辑。你能请告诉我们这种方法呢?你是怎么开发的工具,它是如何工作的呢?

JH:CRISPR系统通常定位一个特定的部分基因组DNA的改变其基因序列,称为遗传“编辑”。表观遗传编辑使用相同的原则,而是改变了表观遗传修饰在特定区域而不是基因序列。这个基因的“可编程”的方式。重要的是,与基因编辑、表观遗传编辑在很大程度上是可逆的,使瞬态变化的基因是如何运作的不改变DNA序列本身。

主持人:你打算在老鼠身上测试工具目标气道细胞表达ACE2蛋白质。你能和我们谈谈这背后的基本原理?

JH:ACE2是一种蛋白质,坐在外面的许多细胞,通常是参与控制血压。然而,COVID-19病毒劫持ACE2通过使用它作为一个停靠点,使病毒进入细胞。如果基因ACE2是关掉,这应该删除接入点COVID-19和限制感染。为了测试这种可能性,我们将使用小鼠模型,我们试图epigenetically关掉ACE2,这将有助于告知我们这可能是一个可行的策略是否对人类的未来。

主持人:可以从针对ACE2蛋白质有不利影响,因为它是人类参与多种生理过程,例如?你将如何探索和监控吗?

JH:受损长期ACE2水平与血压升高有关。然而,在短期时间内丧失ACE2似乎是相对的。这是一个可逆的原因之一“后生”的方法可能是有吸引力的,因为它只会暂时性耗尽ACE2从细胞,潜在的高危时期提供保护,让它回到原来的状态在适当的时候。

MC:这个工具广泛的应用程序可能有什么,除了SARS-CoV-2吗?

JH:原则上,同样的技术可以被应用到其他基因的表达变化ACE2,与疾病。我们在一开始探索它的潜力,所以目前尚不清楚现实的期望是什么,但还是好兴奋这样精密的策略。例如,疾病基因的两个副本是一个“突变”,如亨廷顿氏病,可能是目标。在这里希望可以epigenetically只关闭基因的变异版本,离开正常的复制。这个场景将帮助减轻症状在一个非常精确和特定的方式。相反,神经错乱脆性X综合征,FMR1基因已成为不当沉默(关闭)。表观遗传编辑可以应用于选择性地激活这个基因开关,与最初的迹象是,这有助于恢复神经功能。

杰米·哈克特说莫莉坎贝尔,科普作家技术网络。188金宝搏备用