Das TALEN-Genom-Editing-Tool übertrifft CRISPR-Cas9 um das Fünffache

Fragile-X-Syndrom, Sichelzellenanämie, Beta-Thalassämie und andere Krankheiten sind

Folge genetischer DefekteHeterochromatin. Nach der Durchführung der Studie kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass das TALEN-Editierungstool in solch dicht gepackten Teilen des Genoms effektiver ist als herkömmliches CRISPR/Cas9. Biologen berichten in der Fachzeitschrift über ihre ErkenntnisseNaturkommunikation.

Laut Humin Zhao, Professor für Chemie undIn Biomolekulartechnik von der University of Illinois in Urbana-Champaign, der die neue Studie leitete, bestätigt die Entdeckung, dass ein breiteres Spektrum an Werkzeugen zur Genombearbeitung erforderlich ist, um alle Teile des Genoms abzudecken.

"CRISPR ist ein sehr leistungsfähiges Werkzeug, das die Gentechnik revolutioniert hat", erklärt Zhao. "Aber er hat immer noch einige Einschränkungen."

Zhao und seine Kollegen verwendeten fluoreszierendEinzelmolekülmikroskopie, um direkt zu beobachten, wie zwei Werkzeuge zur Bearbeitung des Genoms in lebenden Säugetierzellen funktionieren. Mit den fluoreszierenden Markern konnten die Forscher messen, wie lange es gedauert hat, bis sich CRISPR und TALEN entlang der DNA bewegt haben, sowie Zielregionen erkennen und ausschneiden.

„Wir haben festgestellt, dass CRISPR besser funktioniertin weniger gefährdeten Regionen des Genoms, aber TALEN könne besser auf diese Gene in der heterochromatischen Region zugreifen als CRISPR, sagte Zhao. „Wir haben auch gesehen, dass TALEN eine höhere Bearbeitungseffizienz als CRISPR haben könnte.“ Es kann DNA schneiden und dann effizienter Veränderungen vornehmen.“

Insgesamt war TALEN fünfmalin mehreren Experimenten wirksamer als CRISPR. In jedem Fall werden die Ergebnisse zu verbesserten Ansätzen für das Targeting verschiedener Teile des Genoms führen, schließt Zhao: "Entweder können wir TALEN für bestimmte Anwendungen verwenden oder wir können versuchen, die CRISPR-Leistung mit Heterochromatin zu verbessern."

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Universität von Illinois in Urbana-Champaign, UIUC- der größte der Campus der University of Illinois. 1867 gegründet. Das Hotel liegt in den zusammengeschlossenen Städten Urbana und Champaign im Zentrum von Illinois, USA.

Heterochromatin - Bereiche des Chromatins, die sich während des Zellzyklus in einem kondensierten (kompakten) Zustand befinden. Ein Merkmal von heterochromatischer DNA ist ihre extrem geringe Transkriptionsfähigkeit.

Aktivatorähnliche EffektornukleasenTranskriptionsaktivator-ähnliche Effektornukleasen, TALENs, sind Restriktionsenzyme, die so manipuliert werden können, dass sie bestimmte DNA-Sequenzen schneiden.

CRISPR - spezielle Loci von Bakterien und Archaeen,bestehend aus sich gerade wiederholenden Sequenzen, die durch eindeutige Sequenzen getrennt sind. Spacer sind von fremden genetischen Elementen entlehnt, denen die Zelle begegnet ist.

Cas9 (CRISPR-assoziiertes Protein 9,CRISPR-assoziiertes Protein) ist eine Leit-RNA-kontrollierte Endonuklease, die insbesondere bei einer Reihe von Bakterien mit dem adaptiven Immunsystem CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats) assoziiert istStreptococcus pyogenes.S. pyogenesverwendet Cas9 zum Speichern, Untersuchen und Schneiden fremder DNA, wie etwa Bakteriophagen- oder Plasmid-DNA.