Οι ερευνητές δείχνουν ότι τα νουκλεοσώματα μπορούν να εμποδίσουν την αποτελεσματικότητα της διάσπασης CRISPR-CAS9

Η τοποθέτηση νουκλεοσωμάτων στο DNA διέπει την προσβασιμότητα των γονιδίων ελέγχοντας τη δέσμευση των παραγόντων μεταγραφής και των πολυμεράσων RNA. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι τα νουκλεοσώματα μπορούν να αναστέλλουν άμεσα τη δραστικότητα του συστήματος CRISPR-CAS9. Παρά τις υποσχόμενες προοπτικές για θεραπευτικές εφαρμογές, οι μοριακές λεπτομέρειες της αναστολής CRISPR που προκαλούνται από νουκλεοσώματα δεν είναι καλά κατανοητά. Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, του Μπέρκλεϊ και του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας του Σαν Φρανσίσκο έχουν δείξει τώρα ότι τα νουκλεοσώματα αναστέλλουν τη δραστηριότητα CRISPR-CAS9, διαταράσσοντας το σχηματισμό του ενδιάμεσου R-loop.

Το Cas9 είναι μια νουκλεάση που είναι υπεύθυνη για την εισαγωγή διαλείμματα διπλής έλικας DNA σε θέσεις προορισμού που καθορίζονται από ένα συνθετικό RNA οδηγού. Για να ξεκινήσει η διάσπαση του DNA, το Cas9 πρέπει πρώτα να σχηματίσει ένα σταθερό σύμπλεγμα με το στόχο DNA, το οποίο περιλαμβάνει την εκκαθάριση του διπλού DNA για να σχηματίσει μια δομή R-βρόχο. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα νουκλεοσώματα μπορούν να παρεμβαίνουν σε αυτή τη διαδικασία εμποδίζοντας το σχηματισμό του ενδιάμεσου R-loop. Αυτή η αναστολή εξαρτάται από την τοποθέτηση του νουκλεοσώματος σε σχέση με τη θέση προορισμού και μπορεί να ανακουφιστεί από τροποποιήσεις ιστόνης ή με την μεταβολή της αλληλουχίας DNA.

Αυτά τα ευρήματα παρέχουν πληροφορίες για τους μοριακούς μηχανισμούς της αναστολής CRISPR-Cas9 από νουκλεοσώματα και προτείνουν στρατηγικές για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της ειδικότητας των τεχνολογιών επεξεργασίας γονιδίων με βάση το CRISPR.