Fl-aħħar għaxar snin, it-teknoloġija tal-editjar tal-ġeni bbażata fuq CRISPR żviluppat malajr, u ġiet applikata b'suċċess għat-trattament ta 'mard ġenetiku u kanċer fi provi kliniċi umani.Fl-istess ħin, xjenzati madwar id-dinja huma kontinwament jisfruttaw għodod ġodda ġodda b'potenzjal ta 'editjar tal-ġeni biex isolvu l-problemi ta' għodod u deċiżivi eżistenti ta 'editjar tal-ġeni.

F'Settembru 2021, it-tim ta 'Zhang Feng ippubblika dokument fil-ġurnal Science [1], u sab li firxa wiesgħa ta' transposters ikkodifikaw enzimi ta 'aċidu nuklejku ggwidati RNA u semmieha sistema Omega (inklużi ISCB, ISRB, TNP8).L-istudju sab ukoll li s-sistema Omega tuża sezzjoni ta 'RNA biex tiggwida l-katina doppja tad-DNA tat-tqattigħ, jiġifieri ωRNA.Aktar importanti minn hekk, dawn l-enzimi tal-aċidu nuklejku huma żgħar ħafna, madwar 30% biss ta 'CAS9, li jfisser li jistgħu jkunu aktar probabbli li jiġu kkunsinnati liċ-ċelloli.

Fit-12 ta 'Ottubru 2022, it-tim ta' Zhang Feng ippubblikat fil-ġurnal Nature intitolat: Structure of the Omega Nickase ISRB in Complex with ωrna and Target DNA [2].

L-istudju analizza aktar l-istruttura tal-mikroskopju elettroniku ffriżat tal-ISRB-ωRNA u l-kumpless tad-DNA fil-mira fis-sistema Omega.

ISCB huwa l-antenat ta 'CAS9, u ISRB huwa l-istess oġġett tan-nuqqas tad-dominju ta' l-aċidu nuklejku HNH ta 'ISCB, għalhekk id-daqs huwa iżgħar, madwar 350 aċidu amminiku biss.Id-DNA jipprovdi wkoll il-pedament għal aktar żvilupp u trasformazzjoni tal-inġinerija.

IsrB iggwidat mill-RNA huwa membru tal-familja OMEGA kodifikata mis-superfamilja tat-transposoni IS200/IS605.Minn analiżi filoġenetika u oqsma uniċi kondiviżi, IsrB x'aktarx li jkun il-prekursur ta 'IscB, li huwa l-antenat ta' Cas9.

F'Mejju 2022, il-Laboratorju Lovely Dragon tal-Università ta' Cornell ippubblika dokument fil-ġurnal Science [3], li janalizza l-istruttura ta 'IscB-ωRNA u l-mekkaniżmu tiegħu ta' qtugħ tad-DNA.

Meta mqabbel ma 'IscB u Cas9, IsrB m'għandux id-dominju tan-nukleażi HNH, il-lobu REC, u l-biċċa l-kbira tad-dominji li jinteraġixxu mas-sekwenza PAM, għalhekk IsrB huwa ħafna iżgħar minn Cas9 (madwar 350 aċidi amminiċi biss).Madankollu, id-daqs żgħir ta 'IsrB huwa bilanċjat minn RNA gwida relattivament kbir (l-RNA omega tiegħu huwa twil madwar 300 nt).

It-tim ta 'Zhang Feng analizza l-istruttura tal-mikroskopju krijo-elettron ta' IsrB (DtIsrB) mill-batterju anerobiku Desulfovirgula thermocuniculi tas-sħana niedja u l-kumpless tiegħu ta 'ωRNA u DNA fil-mira.L-analiżi strutturali wriet li l-istruttura ġenerali tal-proteina IsrB kienet maqsuma struttura tas-sinsla mal-proteina Cas9.

Iżda d-differenza hija li Cas9 juża l-lobu REC biex jiffaċilita r-rikonoxximent tal-mira, filwaqt li IsrB tiddependi fuq ωRNA tagħha, li parti minnha tifforma struttura tridimensjonali kumplessa li taġixxi bħal REC.

Biex tifhem aħjar il-bidliet strutturali ta 'IsrB u Cas9 matul l-evoluzzjoni minn RuvC, it-tim ta' Zhang Feng qabbel l-istrutturi mmirati li jorbtu mad-DNA ta 'RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 u SpCas9 minn Thermus thermophilus.

L-analiżi strutturali ta 'IsrB u ωRNA tagħha tiċċara kif IsrB-ωRNA flimkien jirrikonoxxi u jaqsam id-DNA fil-mira, u jipprovdi wkoll bażi għal aktar żvilupp u inġinerija ta' din in-nukleażi minjaturizzata.It-tqabbil ma' sistemi oħra iggwidati mill-RNA jenfasizza l-interazzjonijiet funzjonali bejn il-proteini u l-RNAs, u javvanza l-fehim tagħna tal-bijoloġija u l-evoluzzjoni ta 'dawn is-sistemi diversi.

Links:

1.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj6856

2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq7220

3.https://www.nature.com/articles/s41586-022-05324-6