Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology hebben een nieuw gen ontwikkeld
De voorgestelde methode combineert het voorgaandeonderzoek in genetische manipulatie en biologie van micro-organismen. Concreet gebruiken de onderzoekers CRISPR-Cas9-targetingtechnologie, moleculen van het afweersysteem van bacteriën en de enzymen die virussen gebruiken om bacteriën te infecteren.
CRISPR-Cas9-technologie is effectief gebleken ingenbewerkingsproces. Het bestaat uit een DNA-knippend enzym genaamd Cas9 en een korte RNA-streng die het enzym naar een specifiek gebied van het genoom leidt en Cas9 vertelt waar het moet knippen. Het nadeel van deze methode is dat meerdere breuken in dubbelstrengs DNA mutaties veroorzaken die tot bijwerkingen kunnen leiden.
Wetenschappers gebruikten integrasen, enzymen die dat doenbacteriofagen (virussen) worden gebruikt om hun genetisch materiaal in bacteriële cellen in te brengen – om een methode te creëren waarbij niet veel DNA-breuk nodig is.
In hun werk gebruikten de onderzoekersserine-integrasen, die enorme DNA-fragmenten kunnen inbrengen, tot wel 50.000 basenparen groot. Deze enzymen richten zich op specifieke sequenties in het genoom, bekend als bevestigingsplaatsen, die functioneren als "landingspads". Wanneer ze de juiste landingsplaats in het genoom van de gastheer vinden, binden ze zich eraan en integreren ze hun lading in het DNA.
Schematische weergave van de PASTE-methode. Afbeelding: Matthew T. N. Yarnall et al., Nature Biotechnology
De methode, die de onderzoekers PASTE noemden,gebruikt het enzym Cas9, dat een enkele snee op de juiste plaats maakt en een "landingspad" invoegt dat uit slechts 46 basenparen DNA bestaat. Deze insertie kan worden uitgevoerd zonder het DNA te breken: eerst wordt één keten van het molecuul veranderd met behulp van een gefuseerde reverse transcriptase, en vervolgens de tweede, complementair daaraan. Na het "herplanten" van een klein stukje, activeren wetenschappers een integrase dat eraan bindt en op natuurlijke wijze een lang stuk DNA invoegt.
In een reeks experimenten hebben wetenschappers aangetoond dat zekan PASTE gebruiken om genen in verschillende soorten menselijke cellen in te brengen, waaronder levercellen, T-cellen en lymfoblasten (onrijpe witte bloedcellen). Ze testten het afleveringssysteem met 13 verschillende payload-genen, waaronder genen die therapeutisch nuttig kunnen zijn, en waren in staat om ze op negen verschillende locaties in het genoom in te brengen. Tegelijkertijd bleek het aantal ongewenste inserts onbeduidend.
Lees verder:
Koeien kregen hennep te eten en controleerden wat er met hun melk gebeurde
Genoemd het grootste gevaar van de maanmissie "Artemis"
Creëerde een navigatiesysteem dat nauwkeuriger is dan GPS