Ing sepuluh taun kepungkur, teknologi panyuntingan gen adhedhasar CRISPR wis berkembang kanthi cepet, lan wis sukses ditrapake kanggo perawatan penyakit genetik lan kanker ing uji klinis manungsa.Ing wektu sing padha, para ilmuwan ing saindenging jagad terus-terusan ngetok alat anyar kanthi potensial panyuntingan gen kanggo ngatasi masalah alat lan alat panyuntingan gen sing wis ana.

Ing September 2021, tim Zhang Feng nerbitake makalah ing jurnal Science [1], lan nemokake manawa akeh transposter menehi kode enzim asam nukleat sing dipandu RNA lan menehi jeneng sistem Omega (kalebu ISCB, ISRB, TNP8).Panaliten kasebut uga nemokake manawa sistem Omega nggunakake bagean RNA kanggo nuntun rantai ganda DNA sing dipotong, yaiku ωRNA.Sing luwih penting, enzim asam nukleat iki cilik banget, mung udakara 30% saka CAS9, sing tegese bisa uga dikirim menyang sel.

Tanggal 12 Oktober 2022, tim Zhang Feng nerbitake jurnal Nature kanthi judhul: Struktur Omega Nickase ISRB ing Kompleks karo ωrna lan Target DNA [2].

Panliten kasebut luwih nganalisa struktur mikroskop elektron beku ISRB-ωRNA lan kompleks DNA target ing sistem Omega.

ISCB minangka leluhur saka CAS9, lan ISRB minangka obyek sing padha amarga ora ana domain asam nukleat HNH saka ISCB, mula ukurane luwih cilik, mung udakara 350 asam amino.DNA uga nyedhiyakake dhasar kanggo pangembangan luwih lanjut lan transformasi teknik.

IsrB sing dipandu RNA minangka anggota kulawarga OMEGA sing dikode dening superfamili transposon IS200/IS605.Saka analisis filogenetik lan domain unik sing dienggo bareng, IsrB bisa uga dadi prekursor IscB, yaiku leluhur saka Cas9.

Ing Mei 2022, Cornell University's Lovely Dragon Laboratory nerbitake makalah ing jurnal Science [3], nganalisa struktur IscB-ωRNA lan mekanisme nglereni DNA.

Dibandhingake karo IscB lan Cas9, IsrB ora duwe domain nuklease HNH, lobus REC, lan sebagian besar domain interaksi urutan PAM, mula IsrB luwih cilik tinimbang Cas9 (mung udakara 350 asam amino).Nanging, ukuran cilik IsrB diimbangi karo RNA panuntun sing relatif gedhe (RNA omega kira-kira 300 nt).

Tim Zhang Feng nganalisa struktur mikroskop cryo-elektron IsrB (DtIsrB) saka bakteri anaerob anaerob Desulfovirgula thermocuniculi lan kompleks ωRNA lan DNA target.Analisis struktur nuduhake yen struktur sakabèhé protein IsrB padha karo struktur tulang punggung karo protein Cas9.

Nanging bedane yaiku Cas9 nggunakake lobus REC kanggo nggampangake pangenalan target, dene IsrB ngandelake ωRNA, bagean kasebut mbentuk struktur telung dimensi sing kompleks sing tumindak kaya REC.

Kanggo luwih ngerti owah-owahan struktural IsrB lan Cas9 sajrone evolusi saka RuvC, tim Zhang Feng mbandhingake struktur target DNA-binding RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 lan SpCas9 saka Thermus thermophilus.

Analisis struktural IsrB lan ωRNA njlentrehake kepiye carane IsrB-ωRNA bareng-bareng ngenali lan ngilangi DNA target, lan uga menehi dhasar kanggo pangembangan lan rekayasa nuklease miniatur iki.Perbandhingan karo sistem sing dipandu RNA liyane nyorot interaksi fungsional antarane protein lan RNA, nambah pemahaman kita babagan biologi lan evolusi sistem sing maneka warna kasebut.

Pranala:

1.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj6856

2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq7220

3.https://www.nature.com/articles/s41586-022-05324-6