В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения )
|
Мультиплексное точное редактирование генома с короткими, отслеживаемыми, интегрированными клеточными штрихкодами ( MAGESTIC ) — это платформа, которая основана на технологии CRISPR /Cas. Она еще больше улучшает CRISPR/Cas, делая процесс редактирования генов более точным. Она также увеличивает выживаемость клеток в процессе редактирования до семи раз. [1] [2]
Эта технология была изобретена в Стэнфордском центре геномных технологий в сотрудничестве с Совместной инициативой по метрологии в биологии (JIMB) [3] , которая представляет собой коалицию Стэнфордского университета и Национального института стандартов и технологий .
Редактирование генов используется для различных задач, включая модификацию сельскохозяйственных культур, модификацию бактерий и модификацию генетических мутаций, вызывающих заболевания у пациентов . Когда требуется только одна отредактированная клеточная линия, CRISPR/Cas в сочетании с эффективностью эндогенной репарации ДНК достаточно для получения отредактированной клеточной линии. Однако при попытке ввести много правок в мультиплексе требуется более высокая эффективность гомологически направленной репарации . Технология MAGESTIC состоит из нескольких компонентов. Один компонент, белок LexA-Fkh1, участвует в процессе набора доноров, что повышает эффективность гомологически направленной репарации. Второй компонент представляет собой библиотеку направляющих РНК CRISPR , сопряженных с донорской ДНК, которая кодирует указанное редактирование для интеграции посредством гомологически направленной репарации. Это, в свою очередь, связано с ДНК-штрихкодами , которые позволяют отслеживать определенные варианты в пулах, подобно тому, как работают скрининги нокаутов CRISPR-Cas9 по всему геному , только MAGESTIC более универсален, поскольку он позволяет вводить и отслеживать не только редактирование потери функции, но и изменения кодонов ДНК , полиморфизм отдельных нуклеотидов , индели и другие типы генетических изменений. За счет повышения эффективности восстановления ДНК, использования синтезированных на основе массива олигонуклеотидов-направляющих доноров для высокопроизводительного редактирования на основе плазмиды и интеграции геномного штрихкода для предотвращения потери плазмидного штрихкода, MAGESTIC приводит к более однородным пулам с интегрированными в геном стабильными штрихкодами одной копии и обеспечивает надежное фенотипирование.
Поскольку на редактирование нескольких сайтов в пулах может влиять ряд факторов, включая неэффективную направляющую РНК CRISPR , ошибки синтеза ДНК , конкуренцию с негомологичным соединением концов и другие проблемы, возникающие при построении мультиплексных библиотек, экраны MAGESTIC требовали улучшенной репарации ДНК. Вот где вступает в действие аспект рекрутинга доноров MAGESTIC. MAGESTIC достигает большей эффективности редактирования, локализуя донорскую ДНК в месте разрывов ДНК, введенных разрезом CRISPR.
Машина CRISPR разрезает геном в нужных местах, а затем MAGESTIC направляет донорскую ДНК к месту этого разреза, чтобы направить клетки на введение разработанных правок в местах разреза ДНК. Эта технология называется рекрутингом донора и основана на слитом белке, который содержит один домен, рекрутируемый для разрывов ДНК, и другой домен, который связывается с донорской ДНК. Это позволяет производить высококачественные пулы точного редактирования в дрожжах, где каждая клетка содержит одну правку и штрихкод ДНК. Аспект рекрутинга донора в технологии также имеет потенциал для повышения эффективности редактирования в дополнительных типах клеток, таких как клетки млекопитающих. Это может однажды оказаться полезным для генной терапии или другого терапевтического редактирования.