Gunting DNA pandai

Gunting DNA pandai

D.E. Dzhagarov
"Kimia dan Kehidupan" №7, 2014

Foto: Andrey Konstantinov

Bakteria dan arkea tidak mempunyai sistem imun seperti anda dan saya, pada dasarnya, ini tidak mustahil, kita mempunyai banyak sel yang bertanggungjawab terhadap imuniti, dan bakterinya bersel satu. Walau bagaimanapun, bakteria tidak bertentangan dengan virus bacteriophage dan patogen lain. Satu sistem unsur-unsur urutan genom, yang dipanggil CRISPR, dan protein Cas yang dikaitkan dengannya membantu mereka mengenali dan memusnahkan bahan genetik asing.

Pada tahun 1987, dalam genom E. coli Escherichia coli kawasan misterius yang terdiri daripada banyak pengulangan ditemui (A. Nakata et al., Jurnal Bakteria1989, 171, 3553-3556). Fungsi laman web ini, yang disebut locus CRISPR (disebut "garing"), kekal misteri untuk masa yang lama. Tetapi pada tahun 2005, tiga kumpulan dengan serta-merta melaporkan bahawa urutan perantaraan yang membahagikan ulangan ini seringkali sama dengan urutan yang terdapat dalam genom bacteriophages dan dalam plasmid. (Plasmid adalah molekul DNA pekeliling yang bergerak dari satu sel bakter ke yang lain Dengan bantuan mereka, bakteria menukar gen berguna, sebagai contoh, penentangan terhadap antibiotik, tetapi, sebaliknya,Beberapa plasmid mempunyai ciri-ciri "kompleks gen mementingkan diri sendiri" – mereka menggunakan sel bakteria sebagai alat penyalin, sebenarnya parasitizing itu.)

Data-data ini menunjukkan bahawa locus CRISPR adalah sebahagian daripada mekanisme yang tidak diketahui sebelum ini yang direka untuk melindungi bakteria dan archaea daripada jangkitan. Nasib lagi sistem pertahanan CRISPR / Cas malah lebih menarik – pada 2012-2013, berdasarkan pada itu, alat ketepatan tinggi dicipta untuk mengedit gen, serta untuk mengawal aktiviti mereka. Dan, nampaknya, ini hanya permulaan kerjayanya dalam bioteknologi moden.

Koleksi Trophy

Nama lokus CRISPR sebenarnya adalah potret lisannya: "konglomerasi pendek berulang simetris yang dipisahkan oleh selang waktu biasa" (dikelompokkan secara berkala di sebalik pendek palindromic repeats). Huraiannya benar-benar betul: pengulangan pendek bergantian dengan urutan tidak berulang, seperti dalam sajak Daniil Kharms kanak-kanak: "Siskin, mesin basuh pinggan, pembersih siskin, tukang masak siskin, pembawa air siskin …" – hanya bukan palindrom "memerah", sama-sama dibaca dari kedua-dua hujungnya. (Untuk palindromes dalam puisi dan DNA, lihat artikel oleh B. Ya. Beinfest dalam isu yang sama). Di setiap lokus tertentu, semua ulangan hampir sama dan mempunyai panjang dari 24 hingga 48 pasangan nukleotida.Selang masa juga sama panjangnya (21-72 bp), tetapi sangat berubah mengikut urutan.

Oleh itu, urutan perantaraan, atau spacer, sering berasal dari plasmids dan phages. Bakteria yang terselamat daripada serangan phage, sebagai akibat adaptasi yang dipanggil, menambah CRISPR mereka dengan spacer yang sama dengan seksyen kecil "trofi" DNA phage (R. Barrangou et al. & P. ​​Horvath, Sains, 2007, 315, 1709-1712). Ini bermakna urutan spacer pelbagai CRISPR adalah memori bakteria tuan rumah mengenai jangkitan virus dan pertemuan dengan bahan genetik asing.

Rajah. 1. CRISPR locus structure): a – Struktur tapak CRISPR; b – Arahan CRISPR dan urutan pemimpin; dalam – yang sama dan "jiran" – gen pengekodan tracrRNA dan gen protein keluarga Cas; g – RNA molekul, yang timbul semasa transkripsi pelbagai CRISPR; seperti di CRISPR sendiri, ia berulang-ulang berulang dan pelbagai bahagian yang melengkapi kepada genom yang menyerang plasmids dan phages dalam bakteria (oleh: Sel Molekul, 2010, 37, 7-19) "border = 0>Rajah. 1. CRISPR locus structure): a – Struktur tapak CRISPR; b – Arahan CRISPR dan urutan pemimpin; dalam – yang sama dan "jiran" – gen pengekodan tracrRNA dan gen protein keluarga Cas; g – RNA molekul, yang timbul semasa transkripsi pelbagai CRISPR; seperti di CRISPR sendiri, ia berulang-ulang berulang dan pelbagai bahagian yang melengkapi kepada genom yang menyerang plasmids dan phages dalam bakteria (oleh: Sel Molekul, 2010, 37, 7-19)

Lokus CRISPR bersebelahan dengan urutan pemimpin (hingga 550 bp panjang), serta gen yang berkaitan CRISPR (CAS) yang menodai protein keluarga Cas. Urutan pemimpin memainkan peranan sebagai promoter – pad pelancaran dari mana array KRISPR bermula untuk menyalin, iaitu "menulis semula" urutan ke dalam RNA (Rajah 1). Di samping itu, kemungkinan bahawa urutan pemimpin mengiktiraf protein yang terlibat dalam penyisipan spacer baru: kedua-dua segmen DNA baru daripada menyerang mikroorganisma dan ulangan baru biasanya dimasukkan pada antara muka dan CRISPR (Rajah 2).

Rajah. 2 Penambahan koleksi serpihan DNA asing dalam sistem CRISPR-Cas.
\ nSetelah memegang DNA phage atau plasmid, serpihan trofi dimasukkan ke locus CRISPR sebagai spacer. Ia kemudian akan digunakan sebagai templat untuk menghasilkan molekul crRNA kecil. Dengan bantuan kompleks crRNA dan protein Cas9, bakteria dilindungi daripada jangkitan "border = 0>Rajah. 2 Penambahan koleksi serpihan DNA asing dalam sistem CRISPR-Cas.
Selepas pembelahan DNA phage atau plasmid, serpihan trofi dimasukkan ke locus CRISPR sebagai spacer. Ia kemudian akan digunakan sebagai templat untuk menghasilkan molekul crRNA kecil. Dengan bantuan kompleks crRNA dan protein Cas9, bakteria dilindungi daripada jangkitan.

Molekul RNA yang panjang, yang terbentuk selepas transkripsi CRISPR, dipotong menjadi serpihan.Mereka dipanggil CRISPR RNA (crRNA), masing-masing mengandungi spacer dan bahagian ulangan. RNA kecil yang melengkapi untuk mereplikasi, tracrRNA, terlibat dalam proses pemotongan: ia berfungsi sebagai panduan untuk protein Cas9, yang mana RNase III, yang memotong molekul RNA yang panjang, dilampirkan. Setelah memenuhi peranannya, daun RNase III. Masih ada kompleks dua molekul crRNA dan tracrRNA dengan protein Cas9. Protein ini adalah sejenis silinder, iaitu enzim yang memotong DNA. Cas9 sendiri tidak aktif, tetapi apabila ia mengikat tracrRNA, struktur tiga dimensi berubah, dan ia memperoleh keupayaan untuk berinteraksi dengan sasaran DNA – merangkup ke dua helai, berubah menjadi sesuatu seperti kunci zip.

Dan kemudian kompleks crRNA / tracrRNA-Cas9 memulakan pembunuhan beramai-ramai dengan musuh: tapak spacer crRNA mencari bahagian-bahagian pelengkap asid nukleik musuh dan membawa protein Cas aktif kepada mereka, yang menyebabkan pembelahan dan degradasi berikutnya. (Mekanisme ini menyerupai sebahagian daripada gangguan RNA eukariota, lihat artikel "Lihat dari bahagian atas" dalam isu yang sama.) Oleh itu, crRNA bertindak sebagai konduktor, mengarahkan silakan kepada sasaran, yang mana ia menerima namanya yang lain: "Panduan RNA "(Rajah 3).

Rajah. 3 Ini adalah bagaimana kompleks crRNA / tracrRNA-Cas9 sistem kekebalan prokariotik dibentuk (oleh: Alam, 2011, 471, 7340, 602-607). Enzim RNase III dan protein Cas9 mengiktiraf tracrRNA pelengkap kepada urutan berulang di seluruh molekul RNA prekursor (pra-cr RNA). Pemisahan kelihatan di tengah-tengah replay. CrRNA dibentuk, masing-masing 42-nukleotida: 22 "ekor" – selebihnya pengulangan, 20 lainnya – serpihan spacer yang unik, yang membantu protein Cas9 untuk mencari DNA asing "border = 0>Rajah. 3 Ini adalah bagaimana kompleks crRNA / tracrRNA-Cas9 sistem kekebalan prokariotik dibentuk (oleh: Alam, 2011, 471, 7340, 602-607). Enzim RNase III dan protein Cas9 mengiktiraf tracrRNA pelengkap kepada urutan berulang di seluruh molekul RNA prekursor (pra-cr RNA). Pemisahan kelihatan di tengah-tengah replay. CrRNA dibentuk, masing-masing 42-nukleotida: 22 "ekor" – selebihnya pengulangan, 20 lain – pecahan spacer yang unik, yang membantu protein Cas9 untuk mencari DNA asing

Dalam rangka untuk mengenali protein Cas dan kemudian mencerna urutan DNA yang dikenal pasti oleh panduan RNA, urutan pendek (dari tiga hingga sembilan nukleotida), dipanggil PAM -, mesti segera selepas tapak sasaran. motif bersebelahan protospacer. Oleh itu, hanya sebahagian daripada DNA musuh yang diserang, di mana urutan-urutan pendek terletak. Spesies bakteria yang berbeza mempunyai PAM. Jika rantau DNA adalah pelengkap kepada crRNA, tetapi tidak ada PAM di dekatnya, maka kompleks CRRNA / tracrRNA-Cas9 tidak mengenalinya. Ciri ini mempunyai penjelasan biologi, sementara tidak disahkan secara eksperimen. Hakikatnya, di lokus CRISPR, bersama-sama dengan spacers pelengkap kepada DNA asing, ada spacer yang menargetkan DNA bakterinya sendiri. Dan ada beberapa spacer seperti "bunuh diri" – kira-kira 20%. Gen ini, bagaimanapun, tidak dimusnahkan, mungkin disebabkan kekurangan PAM (PLoS Genetics, 2013, 9 (9), e1003742, DOI: 10.1371 / journal.pgen.1003742). Peranan spacers yang melengkapi DNA "mereka" masih belum dijelaskan. Mungkin bakterium dengan bantuan mereka tidak mengawal pembelahan gen, tetapi transkripsi mereka menggunakan protein lain.

Menariknya, jika sel-sel dijangkiti dengan phage yang tidak diketahui, hanya tiga peratus bakteria yang masih hidup memanjangkan kaset CRISPR mereka dengan satu spacer sepadan dengan phage baru. Jika sel-sel dijangkiti phage, DNAnya sekurang-kurangnya sebahagiannya sama dengan mana-mana spacer dalam kaset CRISPR, maka adaptasi lebih aktif.Dari 50% hingga 90% daripada penduduk itu menambah KRISPR dengan genom phage ini, dan survival bertambah sepuluh kali ganda. Proses ini dipanggil priming (Komunikasi alam semula jadi, 2012, 3, 945, DOI: 10.1038 / ncomms1937; tidak begitu kerap kes itu, apabila dalam nota artikel itu dapat melihat institut Moscow dan geran Rusia: salah satu pengarang utama penerbitan ini dan sebelumnya ialah Dr. K.V. Severinov). Sebab yang mungkin ialah selepas protein Cas9 diiktiraf sebagai platform permulaan PAM, hanya sebahagian kecil daripada spacer (6-12 nukleotida), dipanggil primer, terikat kepada DNA sasaran, dan hanya kemudian spacer lain. Sekiranya saling melengkapi dipatuhi dengan ketat di tapak penyebuan, penyimpangan boleh dilakukan pada sisa spacer, kadangkala sehingga 3-5 bp. Bakteria ketidaktepatan ini adalah baik, terima kasih kepadanya, dia boleh berjaya mengenal pasti phantom mutan dan cepat menyesuaikan diri untuk mengalahkan sasaran baru. Tetapi ahli-ahli sains perlu membangunkan kaedah-kaedah yang meningkatkan ketepatan pengiktirafan – dalam kerja "pisau bedah gen", yang akan dibincangkan lebih lanjut, apa-apa anggaran harus dikecualikan. Penyelesaian yang mungkin adalah penggunaan crRNA dengan sebahagian spacer yang dipenggal (Alam Bioteknologi, 2014, DOI: 10.1038 / nbt.2808).

Akhir sekali, kita perhatikan bahawa beberapa phages telah menemui gen yang boleh menghalang sistem CRISPR-Cas, dan mereka juga sangat menarik dari segi aplikasi praktikal.

Apakah teknologi CRISPR-Cas9 yang digunakan dan bagaimana?

Penggunaan sistem kekebalan bakteria adaptif bermula pada tahun 2007, apabila DuPont mencipta strain bakteria yang tahan terhadap jangkitan virus untuk pengeluaran makanan (dalam eksperimen ini, bakteria telah divaksinasi dengan virus yang musnah). Walau bagaimanapun, ledakan sebenar bermula pada akhir tahun 2012, selepas Martin Ginek berjaya menggabungkan tracrRNA dan crRNA ke dalam satu molekul keseluruhan RNA – kini dipanggil panduan RNA, atau sgRNA, dari bahasa Inggeris. panduan tunggal RNA – dan mencipta vektor untuk pengklonan RNA ini (M. Jinek, K. Chylinski, I. Fonfara et al. Sains, 2012, 337, 816-821, DOI: 10.1126 / sains.1225829).

Adalah sgRNA sintetik sedemikian membentuk kompleks dengan protein Cas9 yang tidak lebih buruk daripada tracrRNA dan crRNA, dan kemudian mencari DNA pelengkap dan menguruskan Cas9 dengan betul untuk menghasilkan rehat dua stranding di dalamnya (Rajah 4). Selain itu, ia boleh dilakukan dengan tepat di rantau ini yang diharapkan oleh penyelidik – ia cukup untuk memasukkan pelengkap serpihan kepada rantau ini dalam sgRNA. Sudah tentu, anda perlu memilih satu turutan yang hanya berlaku di tempat yang anda perlukan dan tidak mengulangi di mana potongan tidak diperlukan.Jika tidak, penguji akan berada dalam kedudukan pengguna yang tidak cekap yang mengarahkan editor teks untuk mencari dan mengeluarkan nama Olya dari cerita dan terkejut melihat Kohl, bidang, dan poplar juga menderita. Selepas insisi dibuat di tempat yang betul, sel itu sendiri bertujuan untuk menghapuskannya dengan bantuan proses yang dipanggil pembetulan.

Rajah. 4 Prinsip operasi Cas9 secara semula jadi (dengan penyertaan crRNA dan tracrRNA) dan sebagai sebahagian daripada pembinaan buatan, di mana satu molekul sgRNA menggantikan dua. Di atas: DNA target double-stranded dipotong dengan tepat: Cas9 mengenal pasti sasaran dengan bantuan crRNA, sementara ia disimpan dalam molekul Cas9 melalui pengantaraan tracrRNA. Potongan ditandai dengan gunting. RuvC dan HNH adalah domain (bahagian) Cas9; kedua-duanya mempunyai aktiviti silakan, setiap potongan satu dari dua helai DNA. Turun di bawah – proses yang sama dengan penyertaan seluruh molekul sgRNA, yang dihasilkan oleh usaha saintis; ia berinteraksi dengan sasaran Cas9 dan DNA "border = 0>Rajah. 4 Prinsip operasi Cas9 secara semula jadi (dengan penyertaan crRNA dan tracrRNA) dan sebagai sebahagian daripada pembinaan buatan, di mana satu molekul sgRNA menggantikan dua. Di atas: DNA target double-stranded dipotong dengan tepat: Cas9 mengenal pasti sasaran dengan bantuan crRNA, sementara ia disimpan dalam molekul Cas9 melalui pengantaraan tracrRNA. Potongan ditandai dengan gunting.RuvC dan HNH adalah domain (bahagian) Cas9; kedua-duanya mempunyai aktiviti silakan, setiap potongan satu dari dua helai DNA. Turun di bawah – proses yang sama dengan penyertaan seluruh molekul sgRNA, yang dihasilkan oleh usaha saintis; ia berinteraksi dengan kedua-dua Cas9 dan sasaran DNA

Bagaimana untuk memasukkan pisau bedah gen ketepatan tinggi yang terdiri daripada sgRNA dan Cas9 ke dalam sel? Untuk melakukan ini, anda boleh menggunakan apa yang dipanggil semua-dalam-satu CRISPR-Cas9 pengklonan vektor – molekul DNA bulat yang mengkodekan sgRNA dan messenger R9 protein Cas9. Vektor sedemikian, dengan keupayaan untuk memasukkan di tempat yang tepat plot yang melengkapi sasaran anda, sudah ditawarkan oleh firma bioteknologi. Sememangnya, sebagai tambahan kepada urutan pengekodan, terdapat juga pengurus yang akan memberitahu sel tempat membaca RNA.

Setelah membeli vektor sedemikian dan memasukkan urutan "sendiri" ke dalamnya, penyelidik mengembangkannya dalam jumlah yang diperlukan oleh kaedah pengklonan molekul. Satu vektor diperkenalkan ke dalam sel-sel daripada makmal khas Escherichia coli, maka bakteria ditanam pada medium nutrien, dan mereka berulang kali menyalin vektor (ini disebut kloning molekul). Mereka menyalin, tetapi tidak membaca, sgRNA dan Cas9 dalam sel bakteria tidak disintesis – isyarat arahan dalam vektor ditujukan kepada organisme lain.Kemudian vektor terisolasi dari bakteria dan mengubahnya menjadi sel-sel yang genom kita mahu diedit. Di sini mereka akan mula mensintesiskan panduan RNA dan Cas9.

Penciptaan jurutera genetik pada awal 2013 terbukti berkesan pada sel manusia dalam budaya. Selepas menjangkiti sel dengan vektor CRISPR-Cas9, kompleks Cas9-sgRNA sebenarnya muncul di dalamnya, yang kemudiannya menembusi nukleus dan mendapati urutan DNA yang sepadan (eLife; 2: e00471, DOI: 10.7554 / eLife.00471, Alam Bioteknologi, 2013, 31, 230-232).

Pada tahun 2013, teknologi CRISPR telah diuji pada hampir semua jenis model yang digunakan dalam eksperimen. Mengenai bakteria, kompleks Cas9-sgRNA terbukti menjadi "antibiotik pintar" yang sangat selektif – dengan bantuan mereka, spesies dan strain yang berasingan telah dikeluarkan daripada budaya bakteria campuran; pisau pisau dipotong melalui urutan spesifik mereka tanpa mengganggu yang lain. Mereka terbukti menjadi alat kejuruteraan genetik yang mudah dan berkuasa dalam eksperimen dengan ragi, lalat buah, ikan danios. Terdapat tikus lahir, monyet, babi dengan mutasi sasaran. Suntikan Cas9 dan RNA messenger sgRNA ke sel-sel embrio membolehkan anda dengan cepat, dalam satu peringkat sahaja, mendapatkan babi dengan genom diubahsuai dansekali gus mewujudkan model untuk mengkaji penyakit genetik manusia dan haiwan dan menguji kaedah rawatan baru untuk mereka. Kaedah yang sama boleh digunakan untuk meningkatkan baka haiwan dan jenis tumbuhan.

Nukleases berpandu RNA boleh diprogramkan digunakan untuk penyuntingan genom yang disasarkan dalam sel manusia (Alam Bioteknologi, 2013, 31, 230-232). Jelas sekali bahawa kemungkinan ini memberi inspirasi kepada kebimbangan. Tetapi jika kita bercakap tentang sebenar, dan bukan aplikasi hebat, penyuntingan semacam itu, di atas semua, alat penyelidikan yang kuat. Sebagai contoh, dengan mematikan gen individu menggunakan CRISPR-Cas9, anda boleh mengenal pasti mereka yang bertanggungjawab untuk kelangsungan hidup sel-sel dalam kanser (Sains, 2014, 343, 6166, 84-87). Lebih-lebih lagi: setelah mendapati mutasi dalam sel-sel individu badan yang membawa kepada perkembangan kanser, mungkin akan menggunakan kaedah yang sama, untuk menghapusnya (Perubatan genom, 2014, 6, 5). Dalam masa yang singkat, sebuah perpustakaan besar panduan RNA disintesis dengan urutan yang berlainan – 73,000 sgRNAs berbeza (Sains, 2014, 343, 6166, 80-84). Dengan bantuannya, Cas9 boleh diarahkan kepada 80-90% daripada semua urutan genom manusia.

Soalan yang munasabah: Adakah ahli genetik molekul benar-benar tidak mempunyai alat untuk memotong DNA pada titik yang betul sehingga 2013? Terdapat, tetapi kurang selesa.Sebagai contoh, enzim buatan yang diperoleh dengan menggabungkan domain pemotongan DNA dari nukleus dengan domain DNA yang mengikat protein lain. Bagi setiap sasaran DNA, perlu membuat reka bentuk enzim yang sihat. Berbanding dengan pembinaan ini, sistem CRISPR, di mana Cas9 yang sama digunakan sebagai silabuh dan hanya sgRNA yang berubah, ternyata lebih mudah dan lebih murah. Itu yang mengambil bulan dan tahun kerja boleh dilakukan dalam seminggu.

Akhirnya, bagi mereka yang belum penat, beberapa perkataan mengenai aplikasi lain CRISPR-Cas9 (Rajah 5). Bersama dengan "semula jadi" Cas9 yang biasa, yang membuat rehat dua stranded dalam DNA, saintis menggunakan bentuk yang diubahsuai. Yang pertama disebutkan ialah Cas9-nikazu, sejenis protein yang hanya satu nukleasenya aktif dan yang lain tidak aktif. Enzim semacam itu hanya memecahkan satu daripada dua helai DNA. Menggunakan beberapa jenis seperti sgRNAs yang berbeza, seseorang boleh meningkatkan ketepatan pisau bedah gen, dan juga memotong sebahagian besar DNA (Sel, 2013, 154, 1380-1389).

Rajah. 5 Pengubahsuaian protein Cas9: a – Cas9, yang mana satu daripada nucleasesnya aktif dan yang lain tidak aktif, memotong hanya satu helai DNA, dipanggil Cas9 nikaza; b – dua Cas9-nykazy dengan DNA sgRNA berbeza dipotong dengan pembentukan "melekat" – hujung tunggal terkandas; dalam – protein mutasi dCas9, di mana kedua-dua nukleus tidak diaktifkan, boleh digunakan untuk mematikan gen, kawasan pengawalseliaan yang melengkapi sgRNA; g – Begitu juga, seseorang boleh mengaktifkan sintesis gen tertentu "border = 0>Rajah. 5 Pengubahsuaian protein Cas9: a – Cas9, yang mana satu daripada nucleasesnya aktif dan yang lain tidak aktif, memotong hanya satu helai DNA, dipanggil Cas9 nikaza; b – dua Cas9-nykazy dengan DNA sgRNA berbeza dipotong dengan pembentukan "melekat" – hujung tunggal terkandas; dalam – protein mutasi dCas9, di mana kedua-dua nukleus tidak diaktifkan, boleh digunakan untuk mematikan gen, kawasan pengawalseliaan yang melengkapi sgRNA; g – Begitu juga, kemungkinan untuk mengaktifkan sintesis gen tertentu

Dalam protein mutasi dCas9, kedua-dua nukleus tidak diaktifkan. Dia mendapati DNA sasaran dan mengikatnya, tetapi tidak dapat memotongnya. Nampaknya, apakah kegunaan gunting tumpul? Walau bagaimanapun, anda boleh membuat pengapit yang baik atau pakaian dari mereka. Protein dCas9 digunakan untuk menyahaktifkan gen pada peringkat transkripsi – ia menghalang kemajuan polimerase RNA, enzim yang sangat mensintesiskan RNA pada templat DNA.Kaedah ini dipanggil CRISPR-gangguan, atau CRISPRi (Sel, 2013, 152, 1173-1183). Dengan cara yang sama, adalah mungkin untuk tidak mematikan sepenuhnya transkripsi, tetapi untuk mengubah secara aktif aktivitinya. Untuk melakukan ini, domain protein – faktor transkripsi ditambah kepada dCas9, yang meningkatkan atau menindas aktiviti gen, dan kemudian membekalkannya dengan sgRNA, yang akan menyampaikan pembinaan ini ke rantau pengawalselia – penganjur gen yang dikehendaki.

Dan satu lagi alat yang menarik – klip dengan lampu suluh. Dengan melampirkan protein EGFP pendarfluor hijau ke protein dCas9, anda boleh menandakannya dengan rantau tertentu dalam kromosom sel hidup dan memerhatikan nasibnya di bawah mikroskop semasa kitaran sel atau secara visual menentukan panjang telomer (Sel, 2013, 155, 1479-1491).

Apa yang akan berlaku?

Mesin molekul kecil yang melindungi bakteria daripada virus, serta kepintaran dan kepintaran para saintis, membantu membuat revolusi dalam kejuruteraan genetik, sangat memudahkan dan mengurangkan teknik pengeditan DNA genomik. Pada masa akan datang, teknologi ini dapat mempercepatkan ketara perkembangan biologi eksperimen dan terapi gen, akan memberikan ubat "antibiotik pintar"; akan membantu dalam reka bentuk dan penciptaan haiwan dan tumbuh-tumbuhan pertanian diubahsuai secara genetik, serta mikroorganisma perindustrian.

Tetapi untuk menjadikan teknologi selamat, adalah perlu untuk mengecualikan semua kesan sampingan yang mungkin – untuk memastikan bahawa kompleks Cas9-sgRNA diarahkan tepat di mana kami ingin menghantarnya, dan melakukan apa yang diperlukan. Untuk melakukan ini, perlu menyemak secara menyeluruh dalam pelbagai keadaan dan menjelaskan secara terperinci mekanik tindakannya. Nampaknya penerapan teknologi CRISPR-Cas9 yang mungkin tidak digunakan oleh orang-orang yang telah kami jelaskan.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: