매사추세츠 공과 대학 (Massachusetts Institute of Technology)의 과학자들은 유전자에 대한 새로운 도구를 개발했습니다
제안하는 방법은 기존의유전 공학 및 미생물 생물학 연구. 특히 연구원들은 CRISPR-Cas9 표적 기술, 박테리아의 방어 시스템 분자 및 바이러스가 박테리아를 감염시키는 데 사용하는 효소를 사용하고 있습니다.
CRISPR-Cas9 기술은유전자 편집 과정. 그것은 Cas9이라고 불리는 DNA 절단 효소와 효소를 게놈의 특정 영역으로 안내하여 Cas9에게 절단 위치를 알려주는 짧은 RNA 가닥으로 구성됩니다. 이 방법의 단점은 이중 가닥 DNA의 여러 절단이 부작용을 유발할 수 있는 돌연변이를 유발한다는 것입니다.
과학자들은 박테오파지(바이러스)가 유전 물질을 박테리아 세포에 삽입하는 데 사용하는 효소인 인테그라아제를 사용하여 필요하지 않은 방법을 만들었습니다많은 양의 DNA 파손.
그들의 연구에서 연구원들은최대 50,000 염기쌍 크기의 거대한 DNA 조각을 삽입할 수 있는 세린 인테그라제. 이러한 효소는 "랜딩 패드" 역할을 하는 부착 부위로 알려진 게놈의 특정 서열을 표적으로 합니다. 숙주의 게놈에서 올바른 착륙 지점을 찾으면 여기에 결합하여 페이로드를 DNA에 통합합니다.
PASTE 방법의 개략도. 이미지: Matthew T. N. Yarnall 외, Nature Biotechnology
연구자들이 PASTE라고 부르는 방법은올바른 위치에 단일 절단을 만들고 46개 염기쌍의 DNA로만 구성된 "랜딩 패드"를 삽입하는 효소 Cas9를 사용합니다. 이 삽입은 DNA를 끊지 않고 수행할 수 있습니다. 첫째, 융합된 역전사 효소의 도움으로 분자의 한 사슬이 변경된 다음 두 번째 사슬이 이에 상보적으로 변경됩니다. 작은 부분을 "재식"한 후 과학자들은 여기에 결합하는 인테그라제를 작동시켜 자연적으로 DNA의 긴 부분을 삽입합니다.
일련의 실험에서 과학자들은 그들이PASTE를 사용하여 간 세포, T 세포 및 림프모세포(미성숙 백혈구)를 포함한 여러 유형의 인간 세포에 유전자를 삽입할 수 있습니다. 그들은 치료적으로 유용할 수 있는 것을 포함하여 13개의 다른 페이로드 유전자로 전달 시스템을 테스트했으며 게놈의 9개의 다른 위치에 삽입할 수 있었습니다. 동시에 원치 않는 삽입의 수는 미미한 것으로 판명되었습니다.
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