Nanočástice, které CRISPR pomáhají zapínat a vypínat geny v buňkách

V důsledku nedávné studie vědci zjistili, že CRISPR dokáže přesně určit polohu

určité geny. Biologové připojili CRISPR k nanobody, aby jim pomohli provádět specifické akce, když dosáhnou požadovaného místa na DNA.

Nová metoda prezentovaná v časopisePříroda komunikace, umožní výzkumníkům prozkoumat nové terapeutické aplikace v oblasti epigenetiky – studia chování genů v buňkách.

Každá buňka lidského těla má jednu a tu samouDNA je úplná sada genů, ale ne každý gen je obsažen v každé buňce. Některé buňky mají určité geny, které říkají buňce, aby vytvořila určité proteiny. U některých jsou tyto geny vypnuty, zatímco u jiných jsou zapnuty. Někdy, stejně jako u genetických chorob, se tento přepínač zvrtne. Tyto nástroje by mohl opravit nový nástroj vytvořený v laboratoři Lacramioara Bintu, odborného asistenta bioinženýrství na Stanfordu.

Je to mnohem obtížnější než nůžky, protože obvykléCRISPR nemůže řízeně zapínat a vypínat geny bez narušení DNA. Aby CRISPR prováděl změny bez poškození DNA, potřebuje pomoc dalších velkých, komplexních efektorových proteinů. S novým kombinovaným nástrojem CRISPR najde požadovaný gen a efektor může přepnout přepínač.

Problém je, že tyto efektorové molekulyjsou obvykle příliš velké na to, aby byly snadno transportovány do buněk pro terapeutické použití. Aby se věci dále zkomplikovaly, více efektorů se typicky používá v kombinaci k přesné regulaci specifického buněčného chování. Díky tomu je kombinace efektorů CRISPR ještě větší, a proto je obtížnější ji vyrobit a dodat.

Chcete -li tuto překážku obejít, tým vědcůse obrátil na menší proteiny - nanobody. Nanočástice nenahrazují efektory. Místo toho fungují jako malé háčky, které zachytí požadované efektory, které jsou již uvnitř buňky. Stačí si vybrat správnou nanotělonu a k přepnutí používá správný efektor.

Novou techniku ​​lze použít k nápravě epigenetických defektů bez nutnosti kombinovat CRISPR s velkými efektory.

V tuto chvíli je technika ve stadiukoncept validace. Dalším krokem týmu bude roztřídit miliony potenciálních nanoplesků a zjistit, jak je připojit k systému CRISPR, aby se zaměřil na konkrétní epigenetické poruchy.

Přečtěte si také

Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí

Vědci objevili rychlostní limit v kvantovém světě