World

Dengan Dua Panduan RNA, Teknik Pengeditan Menulis Sisipan DNA Panjang


Rpara peneliti di China telah mengembangkan metode baru yang memungkinkan mereka memasukkan DNA yang panjang ke dalam genom. Prosesnya, bernama GRAND editing, adalah salah satu dari segelintir sistem baru yang bertujuan menggunakan dua RNA panduan pengeditan utama (pegRNA) yang sebagian saling melengkapi untuk meningkatkan efisiensi penyisipan skala besar, kata David Liu, penyelidik dan gen Howard Hughes Medical Institute. peneliti penyunting di Broad Institute of MIT dan Harvard University yang tidak terlibat dalam studi baru. Berkat stabilitas DNA untai ganda yang terbentuk ketika pegRNA tersebut ditranskripsi terbalik, alat ini meningkatkan kemungkinan bahwa DNA yang baru ditulis akan diintegrasikan ke dalam genom menggantikan urutan asli.

Hao Yin dari Institut Penelitian Medis Universitas Wuhan memberi tahu Para ilmuwan bahwa dia termotivasi untuk mengembangkan teknik tersebut karena platform pengeditan gen yang ada “sangat efektif untuk knockout gen tetapi tidak untuk penyisipan yang ditargetkan.” Yin mengatakan penting untuk mengembangkan cara memasukkan fragmen besar ke dalam genom karena potensi terapeutik dari pendekatan semacam itu untuk kondisi genetik.

Yin menjelaskan bahwa dengan pengeditan utama konvensional, penyisipan hanya beberapa lusin pasangan basa dibuat dengan efisiensi hanya sekitar 20 persen, dan pracetak yang diterbitkan tahun lalu menunjukkan bahwa pengeditan utama pada dasarnya tidak berfungsi untuk penyisipan lebih dari 66 pasangan basa, yang jauh lebih pendek dari indel manusia biasa. Pengeditan GRAND dapat secara konsisten menyisipkan urutan beberapa ratus pasangan basa, dan kadang-kadang dapat membuat penyisipan 1.000 pasangan basa, menurut sebuah penelitian Yin dan rekan yang diterbitkan di Metode Alam di bulan Februari.

Pengeditan utama tradisional menggunakan pegRNA tunggal untuk mengirimkan enzim Cas9 ke urutan DNA yang ditargetkan. Cas9 kemudian memotong satu untai untuk memberi ruang bagi penyisipan. PegRNA berfungsi sebagai templat transkripsi terbalik untuk untai DNA tunggal yang terintegrasi ke dalam genom dan untai lawannya ditulis oleh mesin perbaikan DNA sel inang. Dengan menyediakan kompleks pegRNA-Cas9 kedua dengan urutan pelengkap sebagian untuk yang pertama, sistem GRAND menghasilkan struktur untai ganda yang cenderung tidak dicerna oleh enzim seluler dan memiliki peluang lebih tinggi untuk dimasukkan ke dalam genom. Dengan sistem ini, para peneliti menyisipkan peregangan panjang 150 pasangan basa dengan efisiensi 63 persen, penyisipan 250 pasangan basa dengan efisiensi 28,4 persen, dan segmen 1.000 pasangan basa dengan efisiensi kurang dari satu persen.

Infografis dari dua RNA panduan pengeditan utama (pegRNA), mengirimkan enzim Cas9 ke wilayah genom yang ditargetkan.
Dua RNA panduan pengeditan utama (pegRNA), mengirimkan enzim Cas9 ke wilayah genom yang ditargetkan. Enzim memotong untaian DNA yang berlawanan pada titik yang berbeda, di mana pegRNA berfungsi sebagai cetakan untuk penyisipan gen yang diinginkan. Hal ini menghasilkan dua DNA untai tunggal (ssDNA) yang mengikat satu sama lain karena urutan sebagian komplementer dan, jika mereka mengalahkan DNA asli, menjadi terintegrasi ke dalam genom dan diselesaikan oleh mesin perbaikan DNA sel inang yang ada. Karena dua pegRNA digunakan, pengeditan GRAND dapat menyisipkan segmen dengan panjang hingga 1.000 pasangan basa—lebih dari yang dapat diberikan oleh satu pegRNA saja. WEB | PDF

PARA ILMUWAN STAF

Liu, yang membantu merintis metode pengeditan genom baru lainnya yang disebut pengeditan dasar, memberi tahu Para ilmuwan melalui email bahwa studi baru “menambah set publikasi yang berkembang” yang menggunakan dua pegRNA untuk memasukkan segmen DNA yang lebih panjang. Memang, Liu ikut menulis tahun 2021 Bioteknologi Alam makalah yang menjelaskan pendekatan serupa yang memungkinkan tim untuk berhasil memasukkan plasmid yang panjangnya lebih dari 5.000 pasangan basa. “Pendekatan dual-pegRNA ini menunjukkan bagaimana aplikasi kreatif pengeditan utama dapat membuka aplikasi baru yang menarik, termasuk beberapa yang dapat berkontribusi pada bentuk baru terapi penggantian gen,” tulis Liu.

Sementara itu, Yin mengatakan melalui email bahwa dia dan timnya sedang “bekerja untuk meningkatkan efisiensi pengeditan GRAND” [for] urutan ukuran 1 kb” dan sebaliknya mengoptimalkan teknik untuk menjadikannya sarana pengeditan genom yang lebih kuat.

Artikel ini pertama kali tayang di situs www.the-scientist.com

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button