Новые технологии редактирования генома, разработанные исследователями в лаборатории Дж. Кейта Джонга в Массачусетской больнице общего профиля (MGH), могут помочь понять связанные с заболеванием генетические мутации, основанные на единичных базовых изменениях C-to-G (цитозин-гуанин). Новые базовые редакторы также предназначены для минимизации непреднамеренных («нецелевых») мутаций, которые потенциально могут вызвать нежелательные побочные эффекты.
[penci_related_posts title=”Вам также может быть интересно” number=”4″ style=”list” align=”none” displayby=”cat” orderby=”random”]
Новые технологии редактирования основ ДНК, управляемые CRISPR, предназначены для эффективного стимулирования изменений оснований ДНК при «трансверсии», минимизируя при этом уровни нежелательных мутаций «сторонних наблюдателей».
Базовый редактор C-to-G, называемый CGBE1, и уменьшенная версия miniCGBE1 описаны в статье со-первых авторов Ибрагима К. Курта и Ронгхао Чжоу, которая была опубликована онлайн в журнале Nature Biotechnology. ,
CRISPR (кластеризованные регулярно повторяющиеся короткие палиндромные повторы) – это технология редактирования генов, впервые обнаруженная в качестве защитного механизма у бактерий, а затем использованная учеными в качестве инструмента для вырезания и / или восстановления последовательностей ДНК. Первые методы CRISPR основывались на создании и восстановлении разрывов двухцепочечной ДНК.
«Редактирование базы – это новая форма редактирования гена CRISPR, которая была разработана лабораторией Дэвида Лю в Гарвардском университете и Институте Броуд. Она не основана на введении двухцепочечного разрыва в ДНК, а скорее направлена на непосредственное изменение одной базы в ДНК “, объясняет соавтор Джулиан Грюневальд, доктор медицинских наук, из Отделения молекулярной патологии MGH и Гарвардской медицинской школы (HMS).
Базовые редакторы – это слитые белки, которые используют модифицированную форму CRISPR-Cas, которая нацелена на конкретный сайт-мишень с помощью направляющей РНК, где она затем развертывает фермент, называемый деаминазой, для модификации конкретной основы для создания желаемого изменения ДНК , Например, методика может быть использована для преобразования основания цитозина (C) в основание тимина (T), оба основания в пределах класса пиримидина (выполняется с помощью редактора основания цитозина, или CBE). Аналогичным образом, редактор аденинового основания (АБЕ) способен превращать аденин (А) в гуанин (G), оба из которых являются пуриновыми основаниями.
CGBE1 использует вариант CBE, который был опубликован в 2019 году J. Keith Joung, MD, Ph.D. и коллеги по природе . Было показано, что этот более ранний вариант CBE, называемый SECURE-CBE, индуцирует изменения C-to-T с заметно меньшим влиянием РНК вне цели.
Новый инструмент CGBE1 включает в себя деаминазу из этого варианта SECURE-CBE, которая вместе с другими компонентами обеспечивает технически сложную замену оснований из одного класса в другой, в то же время сводя к минимуму риск нежелательных изменений.
«Существуют известные связанные с заболеванием мутации или патогенные мутации, которые можно исправить с помощью такого типа редактирования», – говорит Грюневальд.
Тем не менее, точное число заболеваний, которые могут быть излечены с помощью CGBE1 или аналогичной платформы редактирования, неясно.
«Мы все еще находимся на ранней стадии с этим новым классом базовых редакторов трансверсии; CGBE1 все еще требует дополнительной оптимизации, и было бы преждевременным говорить, что это готово для клиники. Но мы предполагаем, что CGBE1 может быть полезен для исследовательских приложений, позволяя введение специфических мутаций C-to-G “, – говорит он.
Источники: Massachusetts General Hospital
Фото: Schutterstock