Střih genomu: Efektivní experimenty CRISPR v myších buňkách

KONCOVKA: Plán ke globálnímu zotročení, Alex Jones .11.2007 CZ tit. (Červen 2019).

Anonim

Za účelem použití systému CRISPR-Cas9 k odstranění genů musí výzkumníci navrhnout sekvenci RNA, která odpovídá DNA cílového genu. Většina genů má stovky takových sekvencí s různou aktivitou a jedinečností v genomu. Hledání nejlepších sekvencí je proto těžko dosažitelné ručně. Nový program "CrispRGold" pomáhá vědcům identifikovat nejúčinnější a specifické sekvence RNA. Vypracoval ji skupina výzkumných pracovníků vedená prof. Klausem Rajewskym z Max Delbrückova centra pro molekulární medicínu v Asociaci Helmholtz (MDC) a nyní je popsána v časopise PNAS. Tým také vyvinul nový model myši, který již nese protein Cas9. Kombinace tohoto modelu myší se spolehlivými sekvencemi RNA umožnila účinnou inaktivaci genů v primárních buňkách. Toto umožnilo výzkumníkům objevit nové geny, které se podílejí na regulaci imunitních buněk.

Pro mnoho molekulárních biologů objevil systém CRISPR-Cas9 nový milník ve výzkumu: nakonec může být genomová DNA řešena s vysokou účinností a přesností, což umožňuje zakázat, modifikovat nebo znovu zavádět geny.

To vyžaduje jen málo víc než úryvek RNA z genetického materiálu, který přebírá nůžky proteinů Cas9 do bodu DNA, která má být řezána. Tento úryvek RNA, známý jako sgRNA (jednoduchá vodítko RNA), obsahuje sekvenci 20 RNA dopisů, které jsou doplňkové k genomovému cíli, které vědci dosud museli zvolit ručně nebo pomocí různých online nástrojů. V některých případech bylo pak nejisté, zda by sgRNA převzala nůžky genu Cas9 na správném místě nebo na podobné, ale nechtěné místo v genomu a zda byla účinnost sgRNA vysoká.

Nový program "CrispRGold", který napsal PhD student Robin Graf z výzkumné skupiny MDC vedené profesorem Klausem Rajewskym, výrazně usnadňuje zakázání určitých genů.

Program vyhledává definovanou cílovou sekvenci DNA za účelem identifikace nejlepšího místa pro řez a navrhuje sekvenci sgRNA, která je v genetickém materiálu jedinečná, a proto dodává protein Cas9 pouze do požadovaného bodu. Cas9 pak může gen odstranit tak, aby přestal fungovat. Tento algoritmus je založen na experimentálních datech, jakož i na jedinečnosti a dalších vlastnostech sekvencí.

Se svým kolegou Dr. Van Trung Chu Graf testoval systém na určitých bílých krvinkách v myších B buňkách. Tyto buňky nelze kultivovat po nějakou dobu, protože nepřežijí dlouho mimo jejich přirozené prostředí. Geny musí být proto deaktivovány rychle a v co nejvíce buněk, aby bylo možné studovat jejich funkci. Chu to dosáhl chovem geneticky modifikované linie myší, která produkuje velké, ale dobře snášené množství nůžky genu Cas9. Vědci pak izolovali B-buňky z těchto myší a dodávali sgRNA specifické pro jednotlivé geny těmto buňkám. S vysokou reprodukovatelností sgRNA navržené s CrispRGold zničily cílové geny v průměru 80 procent buněk - "vynikající míru", říká Graf. "Vysoká účinnost a nízká míra chyb jsou naprosto nezbytné v nízkoproudých experimentech tohoto druhu."

Výzkumníci použili svou novou metodu k identifikaci řady dříve neznámých genů, které se podílejí na vývoji B-buněk. Program CrispRGold bude nyní zpřístupněn online, aby jej mohli vědci používat po celém světě: "Program lze snadno použít pro jiné typy buněk ze široké škály organismů, může být relevantní i pro klinické aplikace - jedná se o sekvenci jedinečnost jako vysokou prioritu, a tak minimalizuje riziko potenciálně nežádoucích genových modifikací, které musí být při genové terapii vyloučeny za každou cenu, "říká Graf. Očekává se, že CrispRGold bude k dispozici na adrese //crisprgold.mdc-berlin.de od listopadu 2016.

menu
menu