En la pasintaj dek jaroj, la gena redakta teknologio bazita sur CRISPR rapide disvolviĝis, kaj estis sukcese aplikita al la kuracado de genetikaj malsanoj kaj kancero en homaj klinikaj provoj.Samtempe, sciencistoj tra la mondo konstante ekspluatas novajn novajn ilojn kun gena redakta potencialo por solvi la problemojn de ekzistantaj genaj redaktaj iloj kaj decidoj.
En septembro 2021, la teamo de Zhang Feng publikigis artikolon en la Science-ĵurnalo [1], kaj trovis ke larĝa gamo de afiŝoj kodigis RNA-gviditajn nukleajn acidenzimojn kaj nomis ĝin Omega sistemo (inkluzive de ISCB, ISRB, TNP8).La studo ankaŭ trovis ke la Omega-sistemo uzas sekcion de RNA por gvidi la tranĉan DNA-duoblan ĉenon, nome ωRNA.Pli grave, ĉi tiuj nukleaj acidaj enzimoj estas tre malgrandaj, nur ĉirkaŭ 30% de CAS9, kio signifas, ke ili eble pli verŝajne estos liveritaj al ĉeloj.
La 12-an de oktobro 2022, la teamo de Zhang Feng publikigis en la revuo Nature kun la titolo: Structure of the Omega Nickase ISRB in Complex with ωrna and Target DNA [2].
La studo plue analizis la frostan elektronmikroskopstrukturon de ISRB-ωRNA kaj cela DNA-komplekso en la Omega sistemo.
ISCB estas la prapatro de CAS9, kaj ISRB estas la sama objekto de la manko de la HNH-nukleacida domajno de ISCB, do la grandeco estas pli malgranda, nur proksimume 350 aminoacidoj.DNA ankaŭ disponigas la fundamenton por pluevoluigo kaj inĝenieristiktransformo.
RNA-gvidita IsrB estas membro de la OMEGA-familio ĉifrita fare de la IS200/IS605-superfamilio de transpozonoj.De filogenetika analizo kaj komunaj unikaj domajnoj, IsrB verŝajne estos la antaŭulo de IscB, kiu estas la prapatro de Cas9.
En majo 2022, Lovely Dragon Laboratory de Cornell University publikigis artikolon en la revuo Science [3], analizante la strukturon de IscB-ωRNA kaj ĝian mekanismon de tranĉado de DNA.
Kompare kun IscB kaj Cas9, al IsrB mankas la HNH-nukleazdomajno, la REC-lobo, kaj la plej multaj el la PAM-sekvenc-interagaj domajnoj, tiel ke IsrB estas multe pli malgranda ol Cas9 (nur proksimume 350 aminoacidoj).Tamen, la eta grandeco de IsrB estas ekvilibra per relative granda gvida RNA (ĝia omega RNA estas proksimume 300 nt longa).
La teamo de Zhang Feng analizis la krio-elektronan mikroskopstrukturon de IsrB (DtIsrB) de la malsek-varma malaeroba bakterio Desulfovirgula thermocuniculi kaj ĝia komplekso de ωRNA kaj cela DNA.Struktura analizo montris ke la totala strukturo de IsrB-proteino partumis spinstrukturon kun Cas9-proteino.
Sed la diferenco estas ke Cas9 uzas la REC-lobon por faciligi celrekonon, dum IsrB fidas je sia ωRNA, parto de kiu formas kompleksan tridimensian strukturon kiu agas kiel REC.
Por pli bone kompreni la strukturajn ŝanĝojn de IsrB kaj Cas9 dum la evoluo de RuvC, la teamo de Zhang Feng komparis la celajn DNA-ligajn strukturojn de RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 kaj SpCas9 de Thermus thermophilus.
La struktura analizo de IsrB kaj ĝia ωRNA klarigas kiel IsrB-ωRNA komune rekonas kaj fendas celan DNA, kaj ankaŭ disponigas bazon por pluevoluigo kaj inĝenieristiko de tiu miniaturigita nukleazo.Komparoj kun aliaj RNA-gviditaj sistemoj elstarigas funkciajn interagojn inter proteinoj kaj RNAoj, antaŭenigante nian komprenon de la biologio kaj evoluo de tiuj diversspecaj sistemoj.
Ligiloj:
1.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj6856
2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq7220
3.https://www.nature.com/articles/s41586-022-05324-6
Afiŝtempo: Oct-14-2022
