Εξετάζοντας τον τρόπο λειτουργίας CRISPR-CAS9:Η μελέτη εξετάζει τη δυναμική στόχευσης DNA σε ζωντανά κύτταρα

Μια νέα μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, εξέτασε τη δυναμική του τρόπου με τον οποίο το CRISPR-CAS9 στοχεύει στο DNA σε ζωντανά κύτταρα. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Molecular Cell, παρέχει νέες ιδέες για το πώς λειτουργεί αυτό το ισχυρό εργαλείο επεξεργασίας γονιδίων και θα μπορούσε να συμβάλει στη βελτίωση της ακρίβειας και της αποτελεσματικότητάς του.

Το CRISPR-CAS9 είναι ένα σύστημα επεξεργασίας γονιδίων που χρησιμοποιεί ένα RNA οδηγού (GRNA) για να κατευθύνει την πρωτεΐνη Cas9 σε μια συγκεκριμένη αλληλουχία DNA. Μόλις δεσμευτεί στο DNA, το Cas9 κόβει το DNA, δημιουργώντας ένα διάλειμμα διπλής έλικας που μπορεί στη συνέχεια να επισκευαστεί από τα μηχανήματα επισκευής DNA του κυττάρου. Αυτή η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εισαγωγή, τη διαγραφή ή την τροποποίηση των γονιδίων, καθιστώντας το CRISPR-CAS9 ένα πολλά υποσχόμενο εργαλείο για τη θεραπεία ενός ευρέος φάσματος γενετικών παθήσεων.

Ωστόσο, το CRISPR-CAS9 δεν είναι πάντα 100% ακριβές. Μερικές φορές, μπορεί να κόψει το DNA σε ακούσιες θέσεις, οδηγώντας σε ανεπιθύμητες μεταλλάξεις. Η νέα μελέτη από το UC Berkeley προσπάθησε να καταλάβει γιατί συμβαίνει αυτό εξετάζοντας τη δυναμική του τρόπου με τον οποίο το CRISPR-CAS9 στοχεύει στο DNA σε ζωντανά κύτταρα.

Χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό απεικόνισης ζωντανού κυττάρου και βιοχημικών δοκιμασιών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το CRISPR-CAS9 δεσμεύεται πρώτα με το DNA σε τυχαίες θέσεις πριν αναζητήσει την αλληλουχία στόχου του. Αυτή η διαδικασία αναζήτησης μπορεί να διαρκέσει αρκετά λεπτά και κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το CRISPR-CAS9 μπορεί να κόψει το DNA σε ακούσιες θέσεις.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η αποτελεσματικότητα του CRISPR-Cas9 επηρεάζεται από τη δομή του DNA. Για παράδειγμα, το CRISPR-CAS9 είναι πιο πιθανό να κόψει το DNA σε θέσεις που βρίσκονται κοντά σε στροφές ή συσπάσεις στο DNA.

Αυτά τα ευρήματα παρέχουν νέες ιδέες για το πώς λειτουργεί το CRISPR-CAS9 και θα μπορούσε να βοηθήσει στη βελτίωση της ακρίβειας και της αποτελεσματικότητάς του. Με την κατανόηση της δυναμικής του τρόπου με τον οποίο το CRISPR-CAS9 στοχεύει στο DNA, οι επιστήμονες μπορούν να σχεδιάσουν GRNAs που είναι πιο συγκεκριμένα για τις αλληλουχίες στόχου τους και να μειώσουν τον κίνδυνο ακούσιων μεταλλάξεων.

Το CRISPR-CAS9 είναι ένα ισχυρό εργαλείο με τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στην ιατρική, αλλά είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί για να το χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια και αποτελεσματική. Η νέα μελέτη από το UC Berkeley παρέχει σημαντικές γνώσεις για τη δυναμική της στόχευσης CRISPR-CAS9, η οποία θα μπορούσε να συμβάλει στη βελτίωση της ακρίβειας και της αποτελεσματικότητάς του και να καταστήσει ένα πιο ελπιδοφόρο εργαλείο για τη θεραπεία ενός ευρέος φάσματος γενετικών παθήσεων.