अपग्रेड जीनोम के संपादक CRISPR को अधिक मांसल, सटीक बनाता है

जीनोम संपादक CRISPR एक गाइड RNA (हरा और लाल) और एक Cas9 एंजाइम (बाह्यरेखा) की मदद से डीएनए को काटता है जो तीन-बेस सीक्वेंस (पीला) पर होता है।

KC ROEYER / कैलिफ़ोर्निया, जर्मनी के विश्वविद्यालय

अपग्रेड जीनोम के संपादक CRISPR को अधिक मांसल, सटीक बनाता है

जॉन कोहेनफ़ेब द्वारा। 28, 2018, 1:00 अपराह्न

आप इसे क्रिमिनल जीनोम एडिटिंग मेथड से उत्पन्न उत्तेजना से नहीं जान पाएंगे, जिसे CRISPR के नाम से जाना जाता है, लेकिन जैसा कि अब प्रचलन में है, यह एकदम सही है। इसके मानक घटक जीनोम के केवल एक सीमित अंश में डीएनए को खोज और काट सकते हैं, और इसके आणविक कैंची डगमगाते हैं, जिससे "ऑफ-टारगेट" उत्परिवर्तन होता है। कई समूह बेहतर करने की कोशिश कर रहे हैं, और अब, हार्वर्ड विश्वविद्यालय में रसायनज्ञ डेविड लियू के नेतृत्व में एक टीम ने सीआरआईएसपीआर के एक संस्करण को इंजीनियर किया है जो संभावित रूप से अधिक निपुण और अधिक सटीक दोनों है।

"यह बहुत प्रभावशाली और महत्वपूर्ण काम है, " वर्सेस्टर में मैसाचुसेट्स मेडिकल स्कूल के यूनिवर्सिटी के CRISPR अग्रणी एरिक सोंथीमर कहते हैं।

CRISPR कई स्वादों में आता है, लेकिन ये सभी डीएनए को काटने वाले एंजाइम को ले जाने के लिए RNA से बने एक गाइड अणु पर निर्भर करते हैं - सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला शॉर्टहैंड Cas9- जीनोम के एक विशिष्ट खिंचाव के लिए जाना जाता है। यह जटिल, हालांकि, डीएनए लैंडिंग पैड वाले घरों में विशिष्ट आणविक विशेषताएं हैं। मानक CRISPR टूलकिट में एंजाइम, अपने प्राकृतिक स्रोत के लिए spCas9 कहा जाता है, जीवाणु स्ट्रेप्टोकोकस पाइोजेनेस, केवल जीनोम सेगमेंट पर उतर सकता है, जिसके एक छोर पर एक विशिष्ट तीन-आधार तिकड़ी: एन: जहां एन डीएनए के चार आधारों में से कोई भी है, का पालन किया जाता है। दो guanines (Gs) द्वारा। 3.2 बिलियन-बेस मानव जीनोम में से केवल एक-सोलहवें के पास सही अनुक्रम है। "यह एक वास्तविक सीमा है, " लियू कहते हैं।

प्रकृति के 28 फरवरी के अंक में ऑनलाइन रिपोर्ट किया गया नया कार्य, कैस 9 एंजाइम को संशोधित करता है, जिससे कई संभावित डॉकिंग साइट कम से कम चार बार बनती हैं। सिद्धांत रूप में, यह शोधकर्ताओं को मानव रोग से जुड़े जीनों के कई हिस्सों को अपंग, कहने, अपंग करने या बदलने की अनुमति दे सकता है जिन्हें CRISPR स्पर्श नहीं कर सकता है।

लियू की प्रयोगशाला ने इंजीनियरिंग की एक बड़ी विविधता को थोड़ा बदलकर spCas9s शुरू किया। तब समूह ने उन लोगों के लिए चयन किया जो 64 की व्यापक रेंज का उपयोग कर सकते थे, तीन-बेस लैंडिंग पैड - तकनीकी रूप से आसन्न रूपांकनों, या PAMs के रूप में संदर्भित किए गए। उन्होंने अपने नए एंजाइम xCas9s को डब किया है, और सबसे अच्छा एनजीएन के साथ काम करता है, एक अनुक्रम जो जीनोम के एक-चौथाई में होता है।

लियू ने उम्मीद की कि अधिक स्थानों पर कुंडी लगाने की क्षमता के बदले में, XCas9 पेनल्टी का भुगतान करेगा: संभावित रूप से खतरनाक ऑफ-टारगेट कटौती से अधिक, जो चिंता शोधकर्ताओं को चिकित्सा में CRISPR दिलाने की उम्मीद है। आखिरकार, पारंपरिक सोच यह कहती है कि कैस 9, स्वाभाविक रूप से एक जीवाणु प्रतिरक्षा रणनीति का हिस्सा है, जो अपने डीएनए बंधन में उतना ही विकसित होने के रूप में विकसित हुआ है जितना कि विशिष्टता से समझौता किए बिना हो सकता है। "पीएएम बाइंडिंग को गेटकीपर माना जाता है, और यदि आपका गेटकीपर नशे में है और बहुत से कैस 9 को डांस में शामिल करता है, तो उसे लक्ष्य बनाना चाहिए।" लेकिन हुआ ऐन उलटा। "यदि आप मुझसे पूछते हैं कि मेरे लिए एक विस्तृत यंत्रवत स्पष्टीकरण क्यों है, तो मेरा जवाब है, 'मुझे नहीं पता, " वे कहते हैं।

कैलिफोर्निया के पालो ऑल्टो में स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के एक शोधकर्ता स्टैनली क्यूई का कहना है कि यह जीत-जीत की स्थिति "अद्भुत" है, और कई प्रयोगशालाओं को उत्साहित करना चाहिए। क्यूई कहते हैं, "असली परीक्षा यहां है अगर लोग मूल संस्करण के बारे में भूलकर इस xCas9 का उपयोग करें।" "कम से कम मेरी प्रयोगशाला में, हम अपने अनुप्रयोगों के लिए इसे आज़माने के लिए बहुत उत्सुक हैं।"

लियू ने चेतावनी दी है कि मानक Cas9 ने वर्षों में खुद को साबित किया है; उनकी प्रयोगशाला ने अब तक जीनोम में कुछ दर्जन साइटों पर केवल नए xCas9 का परीक्षण किया है, हजारों की तुलना में मूल को हिट करने के लिए दिखाया गया है। "मैं 100% यकीन नहीं कर रहा हूँ xCas9 spCas9 की तुलना में बेहतर फ्लैट होने जा रहा है, " लियू कहते हैं। "मैं चाहता हूं कि हर कोई इसका परीक्षण करे क्योंकि मैं इसका जवाब जानना चाहता हूं।"