CRISPR蛋白质可以为许多病毒提供新的测试
在第一个遗传工具集称为CRISPR,最近发现的蛋白被发现作为一种多用途的自毁系统细菌,能够降解单链RNA, DNA单链和双链DNA。
与能力目标很多类型的遗传物质,发现有潜力的发展新的廉价的和高度敏感的家庭各种传染病的诊断测试,包括COVID-19,流感,埃博拉病毒和Zika病毒,根据作者的一项新的研究杂志上自然。
使用一种称为低温电子显微镜的高分辨率成像技术,研究小组发现,当这种蛋白质,名叫Cas12a2,绑定到一个特定的序列的遗传物质从一个有潜在危险的病毒,称为目标RNA,一侧的部分Cas12a2波动后露出来的一个活跃的网站,类似于一个脑壳弹簧小折刀的刀。然后,活性部位开始不分青红皂白地削减任何遗传物质接触。研究人员发现,与单一突变Cas12a2蛋白质、活性部位降低只有单链dna功能特别有用在开发新诊断为任何广泛的病毒。
测试基于此技术理论上可以结合pcr的最好特性测试,检测遗传物质从一个病毒(高灵敏度、高准确性和检测能力积极感染)的最佳特性快速的诊断测试(便宜的生产无需专门的实验室设备)。它还将很容易适应任何新的RNA病毒。
“如果明天出来一些新的病毒,所有你需要做的就是找出它的基因组然后改变RNA在您的测试指南,你会有一个测试,”大卫·泰勒说的分子生物科学副教授德克萨斯大学奥斯汀分校和共同通讯作者,这项新研究。
这样一个诊断仍需要独立工作和可能涉及收集唾液或鼻样本病人与团队的修改Cas12a2混合蛋白质、块指南RNA就像一个照片来识别一个特定的病毒,和单链DNA荧光探针设计点亮,当其被削减。
CRISPR是一组工具,自然发生的细菌,但科学家已经适应用于基因编辑。这是第一个CRISPR蛋白被发现降低这样一个广泛的遗传物质。
“Cas12a2基本上抓住DNA双螺旋结构的两端,弯曲它真的紧,”杰克说布拉沃,博士后研究员UT奥斯汀和co-first作者在纸上。”所以,中间的螺旋弹出打开,然后这允许这个活性部位摧毁成为单链的DNA。这是什么使Cas12a2不同于所有其他DNA-targeting系统。”
论文的共同通讯作者是瑞安·杰克逊和co-first作者汤森标志,犹他州立大学的。其他合作者是布朗森Naegle犹他州和追逐贝赛亥姆霍兹感染研究中心和德国维尔茨堡大学。
结构数据收集使用低温电子显微镜Sauer结构生物学实验室设施的德州大学奥斯丁分校。
泰勒,布拉沃,标志和杰克逊发明家在专利申请涉及修改Cas12a2蛋白质,使它只将单链DNA和其使用的诊断。技术商业化的标准以内的办公室管理知识产权和努力寻找合作伙伴,可以帮助实现技术的潜力。
这项工作的部分支持由国家一般医学科学研究所的美国国立卫生研究院,颠覆性创新的德国联邦机构,韦尔奇基金会和罗伯特·j·Kleberg jr .和海伦c Kleberg基础。大卫泰勒CPRIT学者支持的癌症预防和得克萨斯研究所。
一个同伴的同样的问题自然描述Cas12a2的生物功能,而本文中描述本新闻稿中描述蛋白质实现的机制。
参考:布拉沃JPK标志T, Naegle B,贝赛CL,杰克逊RN,泰勒DW。RNA针对CRISPR-Cas12a2释放了无差别的核酸酶的活动。自然。2023年。doi:10.1038 / s41586 - 022 - 05560 - w。
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