2021年8月底11日讯/生命体谷BIOON/----在一项属于自己研究课题中则会,美国旧金山大学和旧金山等位DNA中则会心的Neville Sanjana芝加哥大学及其制作组为特异性RNA而不是DNA的CRISPR系统设计开发新出经过工程学省略的领头RNA(gRNA),这是开拓等位基因省略及其理解水准的当前期望。这些经过工程学省略的gRNA极大地大幅提高了在有机体蛋白中则会特异性----、编辑和/或敲降(knockdown)----RNA的灵活性。相关研究课题结果于2021年8月底2日该网站发表在Cell Chemical Biology期刊上,论文曲名为“Chemically modified guide RNAs enhance CRISPR-Cas13 knockdown in human cells”。
在这项属于自己研究课题中则会,这些编者探求了一系列有所不同的经过省略的gRNA,并详细看出比起于从未经过工程学省略的gRNA,经过工程学省略的gRNA如何将CRISPR-Cas13系统设计的特异性效能减少2至5倍。他们还断定,建模的工程学省略将CRISPR-Cas13的特异性活性从48不间断延长到4天。他们与来自Synthego一些公司和弗吉尼亚州生命体Laboratory(New England BioLabs)的科学家们合作,形成了一个具有复合物制备和RNA工程学专业知识的多样化研究课题制作组。为了运用于这些建模的工程学省略,他们特异性来自身体健康供者的有机体T蛋白中则会的蛋白表面酶和RNA感染SARS-CoV-2的所有已知变体都具有的等位基因胺基酸的“国际标准”图片。
减少CRISPR-Cas13特异性的效能和“生命期”对科学家们和药剂开发新者具有最重要价值,可以允许来得好地敲降等位基因,并有来得多时间研究课题受到敲降的等位基因如何影响相关移动式中则会的其他等位基因。
论文共同第一编者、SanjanaLaboratory芝加哥大学后研究课题员Alejandro Méndez-Mancilla话说,“CRISPR系统设计中则会的gRNA递送不太可能具有原创性,这是因为gRNA则会迅速副产物,等位基因蒙受敲降的时间限于。我们受到了针对其他特异性DNA的CRISPR系统设计展开的gRNA省略的启迪,想要试验中经过工程学省略的gRNA是否却是才可要改善有机体蛋白中则会特异性RNA的CRISPR-Cas13的敲降时间。”
SanjanaLaboratory之前的研究课题概述了针对CRISPR-Cas13的最佳gRNA外观设计原则,并于2020年3月底发表在Nature Biotechnology期刊上(Nature Biotechnology, 2021, doi:10.1038/s41587-020-0456-9)。在此基础上,这些编者在这项属于自己研究课题中则会系统设计地运用于和试验中了多种工程学省略。例如,他们断定,在有机体蛋白系中则会,在gRNA中则会添加三个用有所不同一般来话说的工程学键交叉的胺基酸(硫代磷酸省略)对RNA靶标的敲降灵活性延长了数天。在原代T蛋白中则会,这种硫代磷酸省略将CD46(一种加入病原体设计系统设计调节的酶)的理解敲降了60%~65%,而在用于从未经过省略的gRNA时仅将CD46理解敲降了40%~45%。
这些编者还断定,某些甲基化和反向重新启动省略(inverted terminator modification)也能减少Cas13的活性。对于所有的工程学省略而言,受到省略的RNA胺基酸所在的一段距离也很最重要。当放在不正确地时,这些省略导致gRNA没法发挥作用。论文共同第一编者、SanjanaLaboratory芝加哥大学后研究课题员Hans-Hermann Wessels话说,“我们期盼这些针对CRISPR-Cas13的经过工程学省略的gRNA的合理性和耐久性的减少将最大限度为特异性RNA的CRISPR复合物在原**白中则会的用于铺平道路。”
Sanjana话说,“这些经过工程学省略的gRNA再进一步扩大了等位DNA和核苷酸组工程的工具箱。对于有机体等位DNA中则会的非编码胺基酸元件,特异性DNA不太可能却是那么有效性,而其他微生命体,如甲型或流感感染等RNA感染,以致于利用除此以外的运用于加以特异性。”
图片来自Cell Chemical Biology, 2021, doi:10.1016/j.chembiol.2021.07.011。
例如,这些编者在有机体蛋白中则会试验中了敲除RNA感染SARS-CoV-2的国际标准引领胺基酸图片,断定只有用于像Cas13这样的特异性RNA的CRISPR复合物才能实现。SARS-CoV-2进到蛋白并释放其RNA等位DNA,然后被核苷酸成来得小的RNA,即亚等位DNARNA。这些亚等位DNARNA统筹制做这种感染复制所才可的有所不同蛋白质,然后感染其他蛋白。这种国际标准引领胺基酸在每个亚等位DNARNA的副标题被断定。因此,一种有效性特异性这种国际标准引领胺基酸的原理不太可能则会确保蛋白能避免这种感染的再进一步复制和感染。
同样重要的是,CRISPR-Cas13却是才可要在不正因如此发生变化DNA等位DNA胺基酸的情况下催化反应等位基因理解,相反像Cas9或Cas12a这样的特异性DNA的CRISPR复合物却是才可要正因如此发生变化DNA等位DNA胺基酸。Sanjana指出,“在生命体流行病学课题和药剂开发新中则会,通常倾向于采用短时间调节来刺激等位基因理解。例如,针对SARS-CoV-2的mRNA乙型肝炎是短时间理解的,但则会产生一种病原体设计清醒,这种病原体设计清醒的持续时间超过mRNA的理解生命期。”(生命体谷 Bioon.com)
参考资料:
Alejandro Méndez-Mancilla et al. Chemically modified guide RNAs enhance CRISPR-Cas13 knockdown in human cells. Cell Chemical Biology, 2021, doi:10.1016/j.chembiol.2021.07.011.
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