นักค้นคว้าปรับแต่ง CRISPR เพื่อจัดระเบียบจีโนม

เคล็ดลับใหม่นี้เรียกว่าองค์กร CRISPR-genome หรือเพียงแค่ CRISPR-GO ใช้โปรตีน CRISPR ที่เปลี่ยนแปลงเพื่อจัดระเบียบจีโนมในสามมิติ หาก CRISPR เสมือนกรรไกรแบบโมเลกุล CRISPR-GO ก็ราวกับแหนบโมเลกุลโลภเฉพาะบางส่วนของจีโนมรวมทั้งสละชีวิตในตำแหน่งใหม่ของนิวเคลียส แต่มันไม่ใช่แค่การย้ายถิ่นเพียงแค่นั้นการแทนองค์ประกอบทางพันธุกรรมสามารถเปลี่ยนวิธีที่พวกเขาปฏิบัติงานได้

งานค้นคว้าวิจัยนี้ได้มีความเห็นว่าหน่วยงานอวกาศของจีโนมในนิวเคลียสมีบทบาทมากยิ่งขึ้นเช่นไรกับการทำงานของเซลล์โดยรวม

ปริศนาเกี่ยวกับเหตุผลที่ว่าเพราะอะไรองค์กรเชิงพื้นที่ในเซลล์มีความสำคัญก็เลยไม่ใช่เรื่องที่นักวิทยาศาสตร์เห็นด้วย” สแตนลีย์ชิศาสตราจารย์ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพและชีววิทยาเคมีแล้วก็ระบบกล่าว “CRISPR-GO สามารถเปิดโอกาสสำหรับในการตอบคำถามดังที่กล่าวมาข้างต้นได้โดยทำให้เราสามารถตั้งเป้าหมายย้ายรวมทั้งย้ายที่อยู่ฐานที่ชี้เฉพาะมากยิ่งขึ้นของดีเอ็นเอรวมทั้งดูว่าตำแหน่งใหม่ของพวกเขาในนิวเคลียสเปลี่ยนวิธีที่พวกเขาปฏิบัติงานได้อย่างไร

เซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนมากมีนิวเคลียที่มี DNA มากยิ่งกว่า ฟุตถ้าเกิดยืดออกเป็นเส้น สารพันธุบาปนี้เป็นตัวกำหนดเคราะห์กรรมของเซลล์และก็ถ้าอยู่นอกสถานที่หรือเกิดความทรุดโทรมสามารถทำให้เกิดโรคได้การศึกษาเล่าเรียนก่อนหน้านี้ได้ทำให้เห็นว่าดีเอ็นเอมีแนวโน้มที่จะกลุ่มอยู่ในบางพื้นที่ในนิวเคลียส ตำแหน่งนี้มีผลต่อการทำงานของดีเอ็นเออย่างไร แต่ยังไม่ชัดแจ้ง

ในการศึกษาหลักฐานของแนวทาง, Qi พิจารณาสาม subregions แตกต่างของนิวเคลียสโดยใช้ CRISPR-GO, การทดลองข้อสมมติครอบคลุมยีนรวมทั้งองค์ประกอบทางพันธุกรรมอื่นๆปฏิบัติตนแตกต่างกันในโซนที่ต่างกันของนิวเคลียสหรือเปล่า?

จนถึงเวลานี้ข้อมูลของพวกเขาทำให้เห็นว่าช่องเฉพาะรวมทั้งโครงสร้างลอยตัวของโปรตีนในนิวเคลียสสามารถกระตุ้นแล้วส่งผลให้มีการเกิดหลักการทำงานของดีเอ็นเอที่เปลี่ยนแปลงตำแหน่งได้ บางพื้นที่นิวเคลียร์ยับยั้งการแสดงออกของยีนและก็บางส่วนเร่งการเจริญเติบโตของ telomere และก็ต่อมาการแบ่งเซลล์ ร่างกายโปรตีนตัวหนึ่งอาจมีอำนาจสำหรับการยับยั้งการผลิตเนื้องอก

การค้นคว้าที่มีรายละเอียดงานศึกษาค้นคว้าและการวิจัยนี้จะเผยแพร่ออนไลน์ในวันที่ 11 เดือนตุลาคมใน Cell Qi เป็นผู้เขียนอาวุโส นักวิชาการข้างหลังปริญญาเอก Haifeng Wang, PhD, เป็นคนเขียนนำ

การเชื่อมช่องว่าง

การชี้แจงเนื้อหาด้านกายภาพของจีโนมได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นงานน่ารำคาญ แต่มีเทคโนโลยีอะไรบางอย่างที่มีอยู่ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นเซลล์รวมทั้งมองว่าร่างกายของพวกเขามีการจัดระเบียบยังไง สิ่งที่หายไปเป็นกรรมวิธีแทรกแซงองค์กรนี้ CRISPR-GO เป็นคนแรกที่เสนอวิธีศึกษาค้นคว้าให้กับนักวิจัย

ด้วยการรื้อถอนกลไก “cutting” ของ CRISPR-Cas9 เครื่องไม้เครื่องมือปรับแต่งข้อมูลจะแปลงเป็นระบบการจัดส่งที่ Qi ใช้เพื่อมอบ DNA ที่มีขนาดเล็กผ่าน RNA โปรแกรมซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมได้ในตำแหน่งใหม่ในนิวเคลียส

CRISPR-GO 
มีสามส่วนที่สำคัญ ประการแรกมีสิ่งที่ Qi เรียกว่า ที่อยู่” ของวัตถุประสงค์ทางพันธุกรรมที่คุณอยากย้ายไป – DNA ยาวซึ่งมุ่งเน้นไปที่ส่วนเสริมของอาร์เอ็นเอที่มีผลผูกพัน จากนั้นคุณต้องมีที่อยู่จุดหมายปลายทาง – ส่วนที่เจาะจงของดีเอ็นเอในห้องปรมาณูที่คุณอยากได้ย้ายโครเมียม ในที่สุดมี สะพาน” ซึ่งในกรณีนี้เป็นตัวรีบปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดการรวมตัวของดีเอ็นเอจุดหมายไปยังบ้านใหม่ในนิวเคลียส

เด็กมักถูกใจสร้างรางรถไฟเล็กเพื่อช่วยทำให้รถไฟมาจากสถานีหนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง” นายฉีกล่าว “มันไม่มีความแตกต่างจากที่พวกเรากำลังทำอยู่ที่นี่