Los ingenieros biomoleculares de la Universidad de Rice han encontrado una técnica digna de C que mejora drásticamente la precisión de la edición de genes.
El laboratorio de Rice del ingeniero biomolecular Xue Sherry Gao ha introducido un conjunto de herramientas que aumentan la precisión de las ediciones basadas en CRISPR en modelos de secuencia de enfermedades hasta 6,000 veces en comparación con un editor base actual, BE4max, que se considera estado de-el arte.
El trabajo aparece en el diario de acceso abierto Avances científicos .
Los editores de bases de citosina pueden convertir las citosinas C en timinas T en el genoma humano, que consta de tres mil millones de Cs, Ts, As adenina y Gs guanina. Los pares de bases de CG y AT codificanla información genética en el ADN. Incluso una base incorrecta en el genoma humano, una mutación, puede conducir a enfermedades genéticas.
"Las mutaciones de T a C llamadas polimorfismos de un solo nucleótido representan alrededor del 38% de las enfermedades patógenas humanas", dijo Gao. "Los editores de bases de citosina ofrecen una gran promesa de tratar estas enfermedades al revertir la mutación de C a T."
"Sin embargo, cuando hay una 'espectadora' C ubicada justo arriba de la C objetivo, la tecnología anterior no podía distinguir entre las C y ambas se cambiarían a Ts", dijo. "Realmente solo queremos corregirla C relevante para la enfermedad a una T y dejar al espectador C sin modificar.
"Eso proporcionó la motivación para este proyecto", dijo Gao. "Queremos diseñar un nuevo editor de base de citosina que pueda modificar con precisión el C objetivo único mientras minimiza la edición de C no deseada cuando se colocan 'CC' consecutivos en la ventana de edición"
El laboratorio de Gao busca desarrollar editores de base a través de una serie de esfuerzos de ingeniería de proteínas. Los nuevos editores de base de citosina, llamados A3G-BE, han aumentado drásticamente la precisión al editar solo el segundo Cs consecutivo.
Para poner sus pruebas en "contextos relevantes para la enfermedad", el laboratorio de Gao utilizó sus herramientas para modificar las células humanas para crear fibrosis quística y varias otras líneas celulares modelo de enfermedad. Todos mostraron un éxito significativo en la creación precisa del C-to- patógeno deseadoMutación T, particularmente las células de fibrosis quística, que las tres variantes de A3G-BE modificaron perfectamente más del 50% del tiempo en comparación con el 0.6% para BE4max.
El laboratorio de Gao también probó el potencial de su nuevo A3G-BE para corregir mutaciones en aplicaciones de tratamiento de enfermedades, incluyendo fibrosis quística, deficiencia de holocarboxilasa sintetasa y piropoiquilocitosis, un tipo de anemia.
En experimentos en modelos celulares que contienen mutaciones patogénicas, los A3G-BE superaron significativamente a BE4max. En el caso de la deficiencia de holocarboxilasa sintetasa, el editor corrigió perfectamente solo los nucleótidos C objetivo en más del 50% de las secuencias, con un aumento de 6,496 vecescorrección que BE4max.
"También identificamos 540 polimorfismos de un solo nucleótido patógeno humano que podrían ser corregibles con precisión por nuestros A3G-BE", dijo Gao. "A3G-BE también parece disminuir las ediciones fuera del objetivo ediciones no deseadas en otras partes del genoma que podríanintroducir mutaciones tanto a nivel de ADN como de ARN ". La disminución de objetivos fuera de objetivo ha sido un objetivo primordial de la investigación CRISPR.
"Hay tres mil millones de pares de bases en humanos", dijo. "Creo que el nivel de precisión de esta tecnología será un contribuyente significativo para el tratamiento de enfermedades genéticas".
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Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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