Penerima File Menemukan CRISPR yang Baik dan Lurus dalam Tubuh Yang Hidup

Protein putih kemerahan pada lalat buah menunjukkan pengenalan dari percobaan sebenarnya (kiri) dan tampilan salinan terbaiknya (kanan). Sel fluoresen di sisi kiri juga memiliki masalah gen pewarna yang disebut “pucat” karena menyalin salinan CopyCatcher, yang menghilangkan semua pigmen kusam. Lalat sayap kanan, yang hanya mengandung satu jenis gen pucat yang telah diganggu oleh CopyCatcher (satu jenis gen), mengandung sel darah merah cerah dan bekas warna di seluruh tubuhnya. Uang: Zhiqian Li

Studi eksperimental menunjukkan bahwa gen dapat dimodifikasi secara genetik dalam sel di seluruh tubuh.

Para peneliti di University of California San Diego telah membentuk fondasi untuk jenis pengobatan baru menggunakan teknik CRISPR.

Menangkap lalat buah dan sel manusia, sebuah studi yang dilakukan oleh Cendekiawan Postdoctoral UC San Diego Zhiqian Li di Divisi Ilmu Biologi Profesor Ethan Bier menyarankan DNA tindakan perbaikan dapat dikembangkan untuk menangani komplikasi yang melemahkan dan kerusakan sel.

Para ilmuwan telah mengembangkan senyawa baru yang disebut “CopyCatcher”, yang menggunakan rekayasa gen CRISPR untuk mendeteksi proses genetik yang tepat dari satu kromosom ke sel lain dalam lalat buah.

Lebih banyak lagi telah dilaporkan di surat kabar Komunikasi Alami.

Teknologi Gene-drive dirancang untuk menyalin dan mendistribusikan informasi yang diperlukan ke sel reproduksi (sperma dan telur), memungkinkan penyebaran virus ke semua orang – yang dapat mencegah penyebaran penyakit menular seperti malaria dan mempromosikan tanaman pertanian. Dalam kasus aplikasi kesehatan manusia, aplikasi generasi selanjutnya dari CopyCatcher akan menentukan seberapa sering penyalinan tersebut terjadi di sel tubuh manusia yang berbeda. Sementara sistem mendeteksi perkembangbiakan lalat buah, keberhasilan serupa pada sel manusia memungkinkan para ilmuwan menciptakan struktur yang tepat untuk tubuh kita di seluruh tubuh, terutama dalam sel yang mengandalkan fungsi gen agar sehat.

“Studi ini memberikan bukti yang jelas tentang kecenderungan genetik terhadap mutasi genetik di mana gen mutan dapat diprogram ulang dari gen kedua,” kata Bier, penulis utama buku ini. Komunikasi Alami belajar dengan direktur di Tata Institute for Genetics and Society-UC San Diego. “Mutasi genetik seperti itu terjadi pada gen dan pasien dengan kelainan bawaan, jika orang tua mereka adalah pembawa dua mutasi berbeda pada gen yang sama.”

Bier berpendapat bahwa proses gen yang dimodifikasi secara genetik dalam genom sangat berbeda dari metode rekayasa genetika modern di mana jenis gen tertentu ditempatkan di tempat lain dalam genom dan bertindak sebagai “tambalan” yang tidak sedap dipandang.

“Prosedur mengembalikan kemampuan pasien untuk memungkinkan pasien mulai pincang,” kata Bier. “Dalam hal ini, gen biasanya dimasukkan ke dalam sel di mana mereka seharusnya diam dan tidak dapat ditempatkan di tempat lain di mana mereka seharusnya berada.”

Jika modifikasi genetik in vivo yang tepat dari CopyCatchers pada lalat buah dapat ditemukan dalam sel manusia, maka jenis komplikasi lain dapat diobati termasuk pembekuan darah, penyakit yang mempengaruhi penglihatan atau pendengaran dan penyakit lain seperti distrofi otot, fibrosis kistik. ( paru-paru dan ginjal) adalah masalah jantung bawaan.

“Pendekatan regeneratif untuk terapi gen ini mungkin mewakili perubahan radikal dalam sistem yang ada di mana ekspresi gen bekerja di semua sel tubuh tetapi dengan cara yang berbeda,” kata Li.

Meskipun para peneliti menemukan bahwa mutasi efektif dari tiga gen yang digunakan dalam berbagai sel lalat (mata, epidermis dan sel embrionik), kemampuan untuk mentransfer informasi dari satu kromosom ke kromosom lainnya tidak membantu dalam sel manusia (4 -8% sel) daripada lalat (dalam sel 30-50%), para peneliti telah menemukan. Namun, pada sel manusia di mana sel dirancang untuk membentuk satu kromosom menggunakan CRISPR, para peneliti dengan tegas menentukan bahwa kromosom lain dapat digunakan untuk memperbaiki kerusakan yang disebabkan oleh mutasi genetik. Selain itu, mekanisme transkripsi untuk transplantasi lalat juga diartikan sebagai menyalin sel manusia, menunjukkan bahwa penelitian lebih lanjut dapat mengarah pada pengembangan sel vivo.

CopyCatcher dibuat berdasarkan fakta bahwa sel mengandung dua salinan dari setiap kromosom. Dari saat CopyCatcher bekerja, itu mencegahnya membentuk protein coklat kemerahan. Namun, jika CopyCatcher berupaya tepat ke kromosom lain, ia mampu membebaskan dirinya dari blok asli yang membuat sel lebih cerah. Fraksi kecil sel darah merah yang ditemukan di semua kantong adalah ukuran statistik dari tingkat mutasi CRISPR. Karena sel kekebalan juga dianggap tidak dapat mengubah mutasi CRISPR secara radikal, mengejutkan bahwa CopyCatchers mengungkapkan potensi tak terduga bagi sel di seluruh tubuh untuk melakukannya, seperti di mata dan kulit.

Dalam kelompok berikut, Li dan rekannya di lab Bier akan menggunakan CopyCatchers dan sistem lain untuk membantu mengembangkan dan mengembangkan sistem yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia untuk membantu menerapkan teknologi ini pada rekayasa genetika.

Halaman: “CopyCatchers adalah materi evolusioner yang mengeksplorasi dan mengubah konversi hom-somolog” oleh Zhiqian Li, Nimi Marcel, Sushil Devkota, Ankush Auradkar, Stephen M. Hedrick, Valentino M. Gantz dan Ethan Bier, 11 Mei 2021, Komunikasi Alami.
CHITANI: 10.1038 / s41467-021-22927-1

Penulis penelitian ini adalah: Zhiqian Li, Nimi Marcel, Sushil Devkota, Ankush Auradkar, Stephen Hedrick, Valentino Gantz dan Ethan Bier.

Penelitian ini disponsori oleh National Institutes of Health (hibah R01 GM117321), Research Award oleh Paul G. Allen Frontiers Group dan hadiah dari Tata Tr trust di India kepada TIGS-UC San Diego dan TIGS-India.

Catatan: Bier memiliki minat yang sama pada dua perusahaan yang didirikannya: Synbal Inc. dan Agragene, Inc., yang mendapatkan keuntungan dari hasil penelitian. Dia juga bekerja di dewan direksi Synbal dan di dewan penasihat ilmiah di kedua perusahaan.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.