کشف یک روش بی نظیر برای خاموشی ژنها با استفاده از کریسپرنوع IV-A
- منتشر شده در دوشنبه, 03 دی 1403 17:25
محققین دانشگاه ویلنیوس (VU LSC) روشی را کشف کردند که به وسیله آن می توان بدون برش DNA، ژنها را خاموش کرد. نتایج این تحقیق که در Nature communications منتشر شده، یک مکانیسم بی نظیر خاموشی ژن را ارائه می دهد که شبیه فشار یک دکمه توقف روی ساختارهای ژنتیکی مشخصی در داخل سلول است.
این سیستم جدید کریسپر نوع IV-A برخلاف سیستم ویرایش ژنومی کریسپر که اغلب به عنوان یک قیچی مولکولی شناخته می شود، ژنها را بدون برش آنها خاموش می کند. این سیستم از یک کمپلکس افکتورهدایت شونده با RNA استفاده می کند و آنزیمی به نام DinG را به کار می گیرد که بر روی DNA حرکت کرده و ژنهای مشخصی را خاموش می کند.
این سیستم از دو پروتئین (Cas8 و Cas5) برای شناسایی موتیفهای خیلی کوتاه توالی DNA استفاده می کند که در مجاورت DNA هدف دارای توالی مکمل RNA راهنمای موجود در کمپلکس افکتور قرار دارند. وقتی هر دو پروتئین Cas این موتیفهای توالی را روی DNA شناسایی کردند، DNA دورشته ای را باز میکنند و توالی هدف را در دسترس کمپلکس افکتور قرار می دهند. محققین معتقدند که تشکیل R loopها که سیگنال آغاز خاموشی ژن را به سیستم می دهند، یک بخش ضروری در این فرآیند محسوب می شود.
R در اصطلاح R-loop به RNA برمی گردد. همه سیستمهای CRISPR-Cas متصل شونده به DNA از ساختار R-loop برای کاوش توالی DNA و یافتن جایگاه هدف صحیح استفاده می کنند. R-loop های پایدار فقط در حضور توالی DNAای تشکیل می شوند که به اندازه کافی با RNA راهنما جفت شوند. R-loop پایدار، محل مناسب آغاز خاموشی ژن را به سیستم اعلام می کند.
آنزیم DinG با بازکردن دو رشته DNA، به خاموشی ژن کمک می کند و امکان گسترش اثر سیستم روی قطعات طولانی تری از توالی DNA را فراهم می کند. به طور خلاصه می توان گفت این سیستم امکان تغییرات ژنی مطمئن تری را فراهم می کند و ابزار دقیق تری برای تحقیقات بیوتکنولوژی ارائه می دهد.