Major Gen Editing Breakthrough overgår CRISPR

Del denne historien!
Å redigere mitokondrier i hver menneskecelle har vært den hellige gral og siste grense for genredigering. Dette er oppnådd og åpner et nytt felt for genetikere. Transhumans vil synes denne oppdagelsen er spesielt spennende. ⁃ TN Editor

Biolog David Liu var midt i morgenpendelen sin til Broad Institute for to somre siden da han åpnet e-posten. Vi oppdaget nettopp et nytt giftstoff laget av bakterier, forklarte notatet fra en forsker Liu aldri hadde snakket med, og det "kan være nyttig for noe dere gjør."

Fortrolig ringte Liu avsenderen, biologen Mougous fra University of Washington, og det ble raskt klart at bakterietoksinet hadde et talent som faktisk var nyttig for det Liu gjør: oppfinne måter å redigere gener på. Onsdag rapporterte de og kollegene i Nature at de hadde gjort giftstoffet til verdens første redaktør av gener i celleorganeller kalt mitokondrier.

Hvis alt går bra, kan funnet være en måte å studere og en dag kurere en lang liste over sjeldne, men ødeleggende, arvelige sykdommer som følge av genetiske mutasjoner i cellens kraftverk.

"Vi har lett etter en teknologi som denne i veldig lang tid," sa biologen Fyodor Urnov ved University of California's Innovative Genomics Institute, som vurderte papir for naturen. "Vi har vært i stand til å gjøre punktmutasjoner" - å endre en enkelt bokstav med DNA - "i menneskelig kjernefysisk DNA i 15 år, men mitokondrier har motstått det rasende, til stor frustrasjon for alle. Med denne teknologien vil mitokondriell forskning komme inn i en gullalder. ”

De hundrevis av kapselformede mitokondrier i hver celle gjør om oksygen og næringsstoffer til den kjemiske energien som driver en celles metabolisme. Mitokondrier metaboliserer også kolesterol og syntetiserer hormoner og nevrotransmittere. Hvis et av deres 37 gener er avvikende, kan mitokondrier ikke utføre, noe som resulterer i noen av hundrevis av mitokondriesykdommer. Det mest ødeleggende, inkludert "mitokondrielt DNA-uttømmingssyndrom" (MDDS), ødelegge barns muskler og hjerner, og til slutt ta livet sitt.

Genomredigeringsrevolusjonen har i stor grad gått mitokondrier forbi. CRISPR fungerer ikke: Guiden RNA den bruker som en blodhund for å finne sitt mål i et genom, kan ikke trenge gjennom mitokondrielle vegger. Tidligere redaktører, som TALENer, kan eliminere mutasjoner i mitokondrier i celler som vokser i laboratorieskåler, men bare ved å ødelegge DNA. Ingenting kunne fikse mutasjoner ved å endre en DNA-bokstav til en annen, for eksempel en C til en T eller en G til en A.

"Mitochondria," sa Liu, "er en av de siste bastionene med DNA som har motstått presisjons genomredigering."

Mougous e-post antydet en vei rundt den motstanden. Han studerer den kjemiske krigføringen som bakterier fører mot andre bakterier. Det kjemiske våpenet han nettopp hadde oppdaget, utskilt av Burkholderia cenocepacia-bakterier, er et enzym som infiltrerer en fiendtlig bakterie og dreper med dødelig enkelhet: Det forårsaker enbokstavsgenetiske mutasjoner i en bakteries dobbeltstrengede DNA. På hvert målrettet sted, etterlater det bakterie-DNA i polstrere. Bakterien dør. Oppdrag utført.

Mougous, som Liu a Howard Hughes Medical Institute etterforsker, visste at Liu hadde oppfunnet a gjennombrudd form for CRISPR, en som bare endrer en enkelt DNA-bokstav, og gjør det uten å kutte den doble heliksen, noe som kan føre til genomisk ødeleggelse. Denne teknologien har allerede kalt “basisredigering” bioteknologi og marsjerer mot menneskelige studier.

Hans nye bakterietoksin, mente Mougous, så ut som en baseredaktør; det endrer nukleotidparet CG til en TA. Og det krever ikke en guide-RNA (chaperone som ikke kan trenge gjennom mitokondrier).

Les hele historien her ...

Abonner!
Varsle om
gjest

0 kommentarer
Inline tilbakemeldinger
Se alle kommentarer