“拖放”基因编辑拥有潜在的治疗遗传疾病
在承诺开发治疗遗传疾病,科学家们建立在基因编辑技术,创建一个新技术叫做粘贴编辑大型基因更有效地安全。的研究发表在自然生物技术。
提高基因编辑技术
CRISPR-Cas9基因编辑系统是一个适应的过程所使用的细菌的免疫防御。在CRISPR-Cas9 DNA-cutting酶Cas9作品与一个小的RNA链指导Cas9哪里需要削减基因组——例如,剪一个错误的致病基因。正常基因的DNA模板可以插入它的位置细胞的DNA修复机制。
然而,成功的新基因插入需要积极分裂的细胞在非区分细胞DNA修复过程并不活跃。这个过程也需要休息,在这两股DNA的双螺旋结构,可以创造更多的问题细胞染色体重新排列,甚至删除。
研究人员在当前的研究旨在开发和改善CRISPR-Cas9这样有缺陷的基因可以被替换,而不需要有害双链断裂。
复制和粘贴功能基因
要做到这一点,研究人员转向整合酶,酶的一个家庭所使用的一些病毒的基因组DNA插入细菌。特别是,研究人员专注于丝氨酸整合这些可以插入非常大的DNA分子,可能多达50000个碱基对长度。
丝氨酸整合目标基因组中特定DNA序列称为附件网站,功能为“着陆地点”整合酶插入DNA负载。然而,先前的研究表明,针对这样的人类着陆地点是特别具有挑战性,因为他们非常具体,重组和整合困难。创建所需的网站,当前的研究的研究人员联合整合CRISPR-Cas9系统的使用。
这种新开发的技术,名叫可编程序通过特定站点目标元素(粘贴)允许任何网站针对插入基因组中整合酶的着陆地点使用适当的指导RNA。整合酶在这些网站插入DNA的有效载荷,消除双机座休息的必要性。
用这项技术,DNA分子大约36000碱基对可以插入细胞——但最终的研究人员认为,这可能与更长时间序列。
“我们认为,这是一个大的步骤实现的梦想可编程序插入DNA,”说博士。乔纳森Gootenberg麦戈文研究员麦戈文脑研究所的研究和文章的第二作者。“这是一个技术,它可以很容易地定制网站,我们希望整合以及货物。”
Gootenberg和他的同事们展示了粘贴的效果通过把13个不同的基因加入几种人类细胞类型,包括肝脏和免疫细胞,在9基因组中不同的位置。成功率差异在5 - 60%之间。此外,粘贴被用来将基因插入到“人性化”老鼠的肝脏,人类肝细胞组成的70%左右。他们能够成功地编辑这些细胞的2.5%左右。
“这是一个新的基因可能针对这些真的不易治愈的疾病,”解释博士。奥马尔Abudayyeh麦戈文研究员和文章的第二作者。“我们想努力基因疗法是什么应该做在原来的《盗梦空间》,该协议将取代基因,不仅纠正个别突变。”
发展基因疗法
在未来,探索的可能性,研究人员计划使用这个工具来取代有缺陷的基因,导致囊性纤维化、血友病和亨廷顿氏舞蹈症。
细节的遗传结构研究中使用了在线其他科学家,希望可以进一步发展和应用他们在其他新颖的方式。
参考:Yarnall MTN Ioannidi EI, Schmitt-Ulms C, et al .拖放基因组插入巨大的没有双链DNA的序列使用CRISPR-directed整合乳沟。生物科技Nat》。2022:1-13。doi:10.1038 / s41587 - 022 - 01527 - 4
这篇文章是一个返工的新闻稿由麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)发行的。材料已经编辑的长度和内容。
