2021年8年初11日讯/动物谷BIOON/那是在一项取而代之深入研究里面,美国纽约大学和纽约核糖体里面心的Neville Sanjana指导教授及其设计团队为特异性RNA而不是DNA的CRISPR系统对开发计划成经过生物化学省略的向导RNA(gRNA),这是拓展核糖体省略及其暗示素质的最新共同努力。这些经过生物化学省略的gRNA极大地增强了在人类所核糖体里面特异性那是、主笔和/或敲降(knockdown)那是RNA的能力也。相关深入研究结果于2021年8年初2日在线撰写在Cell Chemical Biology医学期刊上,专著曲名为“Chemically modified guide RNAs enhance CRISPR-Cas13 knockdown in human cells”。
在这项取而代之深入研究里面,这些创作者探险了一系列相同的经过省略的gRNA,并详细资料说道明了相比于并未经过生物化学省略的gRNA,经过生物化学省略的gRNA如何将CRISPR-Cas13系统对的特异性高效率提高2至5倍。他们还找到,提高高效率的生物化学省略将CRISPR-Cas13的特异性活性从48小时延长到4天。他们与来自Synthego公司和新英格兰动物科学实验(New England BioLabs)的研究者们合作,演化成了一个有着酶化学合成和RNA生物化学专业知识的新颖深入研究设计团队。为了应用这些提高高效率的生物化学省略,他们特异性来自健康供者的人类所T核糖体里面的核糖体表面就会受体和RNA菌株SARS-CoV-2的所有目前为止例外都有着的核糖体核酸的“非标准”片段。
提高CRISPR-Cas13特异性的高效率和“来得长”对研究者们和口服开发计划者有着关键价值,可以允许来得好地敲降核糖体,并有来得多间隔时间深入研究受到敲降的核糖体如何冲击相关渠道里面的其他核糖体。
专著一同第一创作者、Sanjana科学实验指导教授后深入副研究员Alejandro Méndez-Mancilla说道,“CRISPR系统对里面的gRNA送达可能有着趣味性,这是因为gRNA就会短时间交联,核糖体遭受敲降的间隔时间受到限制。我们受到了针对其他特异性DNA的CRISPR系统对透过的gRNA省略的着迷,想要试验经过生物化学省略的gRNA是否是需要改善人类所核糖体里面特异性RNA的CRISPR-Cas13的敲降间隔时间。”
Sanjana科学实验之前的深入研究简要了针对CRISPR-Cas13的最佳gRNA设计前提,并于2020年3年初撰写在Nature Biotechnology医学期刊上(Nature Biotechnology, 2021, doi:10.1038/s41587-020-0456-9)。在此基础上,这些创作者在这项取而代之深入研究里面系统对地应用和试验了多种生物化学省略。例如,他们找到,在人类所核糖体系里面,在gRNA里面添加三个用相同类型的生物化学键相互连接的核苷酸(硫代磷酸省略)对RNA靶标的敲降能力也延长了数天。在原代T核糖体里面,这种硫代磷酸省略将CD46(一种参与免疫系统对调节的受体)的暗示敲降了60%~65%,而在用作并未经过省略的gRNA时仅将CD46暗示敲降了40%~45%。
这些创作者还找到,某些丝氨酸和反向终止省略(inverted terminator modification)也能提高Cas13的活性。对于所有的生物化学省略而言,受到省略的RNA核苷酸所在的位置也很关键。当放置不恰当时,这些省略导致gRNA无法发挥作用。专著一同第一创作者、Sanjana科学实验指导教授后深入副研究员Hans-Hermann Wessels说道,“我们愿意这些针对CRISPR-Cas13的经过生物化学省略的gRNA的理论上性和可靠性的提高将来得容易为特异性RNA的CRISPR酶在原代核糖体里面的用作铺平道路。”
Sanjana说道,“这些经过生物化学省略的gRNA必要性扩大了核糖体和转录两组改建工程的工具箱。对于人类所核糖体里面的非编码核酸元件,特异性DNA可能并不那么理论上,而其他微动物,如冠状菌株或流感菌株等RNA菌株,根本无法来进行现有的电子技术加以特异性。”
图像来自Cell Chemical Biology, 2021, doi:10.1016/j.chembiol.2021.07.011。
例如,这些创作者在人类所核糖体里面试验了敲除RNA菌株SARS-CoV-2的非标准驱使核酸片段,找到只有用作像Cas13这样的特异性RNA的CRISPR酶才能实现。SARS-CoV-2转回核糖体并释放其RNA核糖体,然后被转录成来得小的RNA,即亚核糖体RNA。这些亚核糖体RNA负责管理制造者这种菌株拷贝所即可的相同核糖体,然后感染其他核糖体。这种非标准驱使核酸在每个亚核糖体RNA的开头被找到。因此,一种理论上特异性这种非标准驱使核酸的法则可能就会维护核糖体人身安全这种菌株的必要性拷贝和感染。
某种程度重要的是,CRISPR-Cas13需要在不正因如此改变DNA核糖体核酸的情况下调控核糖体暗示,相反像Cas9或Cas12a这样的特异性DNA的CRISPR酶需要正因如此改变DNA核糖体核酸。Sanjana提到,“在动物分子动物学和口服开发计划里面,上就会极端于改用瞬时调节来刺激核糖体暗示。例如,针对SARS-CoV-2的mRNA疫苗是瞬时暗示的,但就会激发一种免疫知觉,这种免疫知觉的持续间隔时间超过mRNA的暗示来得长。”(动物谷 Bioon.com)
请注意:
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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