Впервые отредактировали митохондриальную ДНК в MIT, BI, WUSTL и HU. США

Токсин бактериальной цитидин-деаминазы позволяет редактировать митохондриальную базу без CRISPR

Beverly Y. Mok, Marcos H. de Moraes, Jun Zeng, Dustin E. Bosch, Anna V. Kotrys, Aditya Raguram, FoSheng Hsu, Matthew C. Radey, S. Brook Peterson, Vamsi K. Mootha, Joseph D. Mougous & David R. Liu.

Технологии прецизионного редактирования, которые произвели революцию в редактировании ДНК в ядре клетки, не смогли достичь митохондриального генома. Теперь исследователи преодолели этот барьер с помощью нового типа молекулярного редактора, который может вносить точные изменения нуклеотидов C * G-to-T * A в митохондриальной ДНК. Редактор, созданный на основе бактериального токсина, позволяет моделировать мутации мтДНК, связанные с заболеванием, открывая возможности для лучшего понимания генетических изменений, связанных с раком, старением и многим другим.

Геном в митохондриях - энергогенерирующие органеллы клетки - участвует в заболевании и ключевых биологических функциях, а способность точно изменять эту ДНК позволит ученым узнать больше об эффектах этих генов и мутаций. Но технологии точного редактирования, которые произвели революцию в редактировании ДНК в ядре клетки, не смогли достичь митохондриального генома.

Команда из Института им. Броада (BI), Массачусетского технологического института (MIT), Гарварда (HU) и Медицинской школы Вашингтонского университета (WUSTL) преодолела этот барьер с помощью молекулярного редактора нового типа.

Работа описана в журнале Nature с соавторами Беверли Мок, аспирантом Института Брода и Гарвардского университета, и Маркосом де Мораесом, докторантом из Вашингтонского университета (UW).

Работой руководили Джозеф Мугоус, профессор микробиологии UW и исследователь в Медицинском институте Говарда Хьюза (HHMI), и Дэвид Лю, профессор Ричарда Меркина и директор Института трансформирующих технологий в здравоохранении им. профессор химии и химической биологии в Гарвардском университете и исследователь HHMI.

«Наша команда разработала новый способ манипулирования ДНК и впервые использовала его для точного редактирования митохондриального генома человека, насколько нам известно, - обеспечивая решение давней проблемы молекулярной биологии», - сказал Лю. «Эта работа является свидетельством сотрудничества в фундаментальных и прикладных исследованиях и может найти применение в других областях, помимо биологии митохондрий».

Подробнее:

Бактериальные токсины представляют собой обширный резервуар биохимического разнообразия, которое можно использовать для биомедицинских применений. Такие белки включают группу предсказанных межбактериальных токсинов суперсемейства деаминаз, члены которых нашли применение в методах редактирования генов 1 , 2 . Поскольку ранее описанные цитидин-деаминазы работают на одноцепочечных нуклеиновых кислотах 3 , их использование в редактировании оснований требует разматывания двухцепочечной ДНК (дцДНК) - например, с помощью системы CRISPR-Cas9.

Однако до сих пор редактирование основ внутри митохондриальной ДНК (мтДНК) затруднялось проблемами, связанными с доставкой направляющей РНК в митохондрии 4, Как следствие, манипулирование мтДНК до настоящего времени было ограничено целевым разрушением митохондриального генома дизайнерскими нуклеазами 9 , 10Здесь мы описываем межбактериальный токсин, который мы называем DddA, который катализирует дезаминирование цитидинов в дцДНК. Мы разработали половинки сплит-DddA, которые нетоксичны и неактивны, пока не объединены на ДНК-мишени с помощью смежно связанных программируемых ДНК-связывающих белков.

Слияния половин расщепленного DddA, активатора транскрипции, сходных с белками эффекторного массива, и ингибитора урацил-гликозилазы привели к появлению не содержащих РНК редакторов цитозиновых оснований, полученных из DddA (DdCBE), которые катализируют превращения C • G-to-T • A в мтДНК человека. с высокой целевой специфичностью и чистотой продукта. Мы использовали DdCBE для моделирования ассоциированной с заболеванием мутации мтДНК в клетках человека, приводящей к изменениям частоты дыхания и окислительного фосфорилирования. DrCBE без CRISPR позволяют точно манипулировать мтДНК.
Источник (Англ.)
Исследование (Англ.)

Админ, это уж как то слишком непонятно, я только 5 слов понял, которые ты и выделил что вроде как это поможет с лечением

Остальное, просто сам посмотри:

"РНК редакторов цитозиновых оснований, полученных из DddA (DdCBE), которые катализируют превращения C • G-to-T • A в мтДНК человека"

ну так, вполне среднестатистический разговор на любой тусовке Цэ-Джи и еще че то там, о да бро, это же катализация превращения)