Naukowcy z Harvardu stworzyli narzędzie do edycji genów, które może konkurować z CRISPR

Naukowcy z Instytutu Inżynierii Wyss na Uniwersytecie Harvarda Utworzony Nowe narzędzie do edycji genów mogłoby umożliwić naukowcom jednoczesne prowadzenie milionów eksperymentów genetycznych. Nazywają to technologią Retron Library Recombineering (RLR) i wykorzystuje fragmenty bakteryjnego DNA zwane retronami, które mogą wytwarzać fragmenty jednoniciowego DNA.

Jeśli chodzi o edycję genów, CRISPR-Cas9 jest obecnie prawdopodobnie najpopularniejszą technologią. W ciągu ostatnich kilku lat wywołał falę w świecie nauki, dając naukowcom narzędzie, którego potrzebują, aby móc łatwo zmieniać sekwencje DNA. Jest dokładniejszy niż poprzednio stosowane techniki i ma różnorodne możliwości Potencjalne aplikacje, Włącznie z Zabiegi ratujące życie Na różne choroby.

Jednak narzędzie ma pewne poważne ograniczenia. Dostarczanie materiałów CRISPR-Cas9 w dużych ilościach może być trudne, co pozostaje problemem na przykład w przypadku badań i eksperymentów. Również sposób działania tej technologii może być cytotoksyczny, ponieważ enzym Cas9 – molekularny „obcinacz” odpowiedzialny za przecinanie nici DNA – często odcina również miejsca inne niż docelowe.

Technologia CRISPR-Cas9 faktycznie tnie DNA w celu włączenia sekwencji mutacji do jego genomu podczas procesu naprawy. W międzyczasie retrony mogą wstawić zmutowaną nić DNA do zduplikowanej komórki, dzięki czemu nić może zostać włączona do DNA komórek potomnych. Ponadto retrony mogą służyć jako „kody kreskowe” lub „wizytówki”, umożliwiając naukowcom śledzenie osobników w populacji bakterii. Oznacza to, że może być używany do edycji genomu bez uszkadzania oryginalnego DNA i może być używany do wykonywania wielu eksperymentów w jednej dużej mieszaninie.

Naukowcy z Wyss przetestowali RLR na Coli Bakterie odkryły, że 90 procent populacji włączyło sekwencję retronu po pewnych modyfikacjach. Udało im się również udowodnić jego przydatność w masowych eksperymentach genetycznych. Podczas testów byli w stanie znaleźć mutacje oporności na antybiotyki w Coli Poprzez sekwencjonowanie kodu kreskowego retronów zamiast sekwencjonowania poszczególnych mutantów, co znacznie przyspiesza proces.

Plik badanie Pierwszy współautor Max Schubert wyjaśnił:

„RLR umożliwił nam zrobienie czegoś niemożliwego do zrobienia z CRISPR: losowo wycinamy genom bakterii, przekształcamy te segmenty genetyczne w jednoniciowe DNA in situ i używamy go do przeszukiwania milionów sekwencji naraz. RLR jest najprostszym i najbardziej elastycznym narzędzie do edycji genów, które można wykorzystać w eksperymentach. Silnie multipleksowane, co eliminuje toksyczność często obserwowaną w przypadku CRISPR i poprawia zdolność naukowców do badania mutacji na poziomie genomu.

Przez długi czas CRISPR był uważany za dziwną rzecz dla bakterii, a odkrycie, w jaki sposób wykorzystuje inżynierię genomu, zmieniło świat. Retrons to kolejna innowacja bakteryjna, która może również zapewnić pewne ważne postępy ”.

Wciąż pozostaje wiele do zrobienia, zanim RLR będzie mógł być szeroko stosowany, w tym poprawa i standaryzacja szybkości uwalniania. Zespół uważa jednak, że może to „doprowadzić do nowych, ekscytujących i nieoczekiwanych innowacji”.