2021年8翌年11日讯/人类谷BIOON/----在一项原先深入研究中才会,美国纽约市大学和纽约市DNA中才会心的Neville Sanjana博士及其团队为特异性RNA而不是DNA的CRISPR系统所设计整合出经过化学粘贴的向导RNA(gRNA),这是拓展基因组粘贴及其表述水准的同类型努力工作。这些经过化学粘贴的gRNA大大地大幅提高了在人类肝细胞中才会特异性----、主笔和/或敲降(knockdown)----RNA的意志力。无关深入研究结果于2021年8翌年2日在线发表在Cell Chemical BiologyJournal上,Journal标题为“Chemically modified guide RNAs enhance CRISPR-Cas13 knockdown in human cells”。
在这项原先深入研究中才会,这些原作者探索了一系列不同的经过粘贴的gRNA,并详细便是相对于于未曾经过化学粘贴的gRNA,经过化学粘贴的gRNA如何将CRISPR-Cas13系统所设计的特异性效率大大提高2至5倍。他们还推测,冗余的化学粘贴将CRISPR-Cas13的特异性活性从48小时延长到4天。他们与来自Synthego公司和波士顿人类Laboratory(New England BioLabs)的地质学家们合作,形再加了一个具有酶纯化和RNA化学专业知识的多样化深入研究团队。为了广泛应用这些冗余的化学粘贴,他们特异性来自健康供者的人类T肝细胞中才会的肝细胞表面蛋白和RNA狂犬病SARS-CoV-2的所有值得注意比如却说都具有的基因组数列的“统一标准”图片。
大大提高CRISPR-Cas13特异性的效率和“更加长”对地质学家们和药剂整合者具有更加为最主要价值,可以允许更加快地敲降基因组,并有更加多短时间深入研究受到敲降的基因组如何影响无关通路中才会的其他基因组。
Journal协力第一原作者、SanjanaLaboratory博士后深入研究员Alejandro Méndez-Mancilla却说,“CRISPR系统所设计中才会的gRNA投递确实具有挑战性,这是因为gRNA才会快速降解,基因组蒙受敲降的短时间受到限制。我们受到了针对其他特异性DNA的CRISPR系统所设计来进行的gRNA粘贴的启发,想要飞行测试经过化学粘贴的gRNA是否只能改善人类肝细胞中才会特异性RNA的CRISPR-Cas13的敲降短时间。”
SanjanaLaboratory在此之后的深入研究却说明了了针对CRISPR-Cas13的最佳gRNA所设计法则,并于2020年3翌年发表在Nature BiotechnologyJournal上(Nature Biotechnology, 2021, doi:10.1038/s41587-020-0456-9)。在此新,这些原作者在这项原先深入研究中才会系统所设计地广泛应用和飞行测试了多种化学粘贴。例如,他们推测,在人类肝细胞系中才会,在gRNA中才会添加三个用不同类型的化学键一个大的碱基(硫代磷酸粘贴)对RNA靶标的敲降意志力延长了数天。在原代T肝细胞中才会,这种硫代磷酸粘贴将CD46(一种参与人类体所设计平衡的蛋白)的表述敲降了60%~65%,而在用作未曾经过粘贴的gRNA时仅将CD46表述敲降了40%~45%。
这些原作者还推测,某些特异性和反向重新启动粘贴(inverted terminator modification)也能大大提高Cas13的活性。对于所有的化学粘贴而言,受到粘贴的RNA碱基所在的位置也很更加为最主要。当放在不正确时,这些粘贴导致gRNA不能持久。Journal协力第一原作者、SanjanaLaboratory博士后深入研究员Hans-Hermann Wessels却说,“我们希望这些针对CRISPR-Cas13的经过化学粘贴的gRNA的有效性和准确性的大大提高将有助于为特异性RNA的CRISPR酶在原代肝细胞中才会的用作铺平道路。”
Sanjana却说,“这些经过化学粘贴的gRNA进一步扩大了DNA和转录组建设工程的工具包。对于人类DNA中才会的非编码数列元件,特异性DNA确实并不那么有效,而其他微人类,如冠状狂犬病或流感狂犬病等RNA狂犬病,以致于利用原有的关键技术加以特异性。”
图片来自Cell Chemical Biology, 2021, doi:10.1016/j.chembiol.2021.07.011。
例如,这些原作者在人类肝细胞中才会飞行测试了敲除RNA狂犬病SARS-CoV-2的统一标准借助数列图片,推测只有用作像Cas13这样的特异性RNA的CRISPR酶才能付诸。SARS-CoV-2进入肝细胞并释放其RNADNA,然后被转录再加更加小的RNA,即亚DNARNA。这些亚DNARNA专责制造这种狂犬病复制所需的不同蛋白,然后感染其他肝细胞。这种统一标准借助数列在每个亚DNARNA的简短被推测。因此,一种有效特异性这种统一标准借助数列的方法确实才会保护肝细胞能避免这种狂犬病的进一步复制和感染。
同样最主要的是,CRISPR-Cas13只能在不受限制改变DNADNA数列的前提调控转录,相反像Cas9或Cas12a这样的特异性DNA的CRISPR酶只能受限制改变DNADNA数列。Sanjana指出,“在人类医学深入研究和药剂整合中才会,通常倾向于采用瞬时平衡来激发转录。例如,针对SARS-CoV-2的mRNA药物是瞬时表述的,但才会产生一种免疫反应心灵,这种免疫反应心灵的持续短时间超过mRNA的表述更加长。”(人类谷 Bioon.com)
参考资料:
Alejandro Méndez-Mancilla et al. Chemically modified guide RNAs enhance CRISPR-Cas13 knockdown in human cells. Cell Chemical Biology, 2021, doi:10.1016/j.chembiol.2021.07.011.
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