CRISPR Cas-3 İle Daha Fazla Gen Düzenlenmesi

Yeni bir CRISPR aracı ile, normalden daha büyük olan DNA uzantılarını hem hızlı hem de daha doğru bir şekilde ortadan kaldırabilir. Nature Methods’da UC San Francisco’daki bilim insanları tarafından yayımlanan 19 Ekim tarihli bir makalede, gen düzenleme teknolojisinin gelişimini hızlandırabilecek bu yeni araçtan bahsedildi. CRISPR Cas-9 olarak bilinen genetik makası ilk kez kullanan iki araştırmacının bu yılki Nobel Kimya Ödülü’nü almaya seçilmesinin iki haftadan az bir süre geçmişti.

Doğada CRISPR

CRISPR, şu anda dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlarda bir araştırma aracı olarak kullanılsa da, bakteriyofajlar olarak bilinen bir dizi virüs olan eski düşmanlarıyla savaşmanın bir yolu olarak bakterilerde çağlar önce gelişti. Bakteriler bir fajla karşılaştığında, viral DNA’nın bir kısmını kendi DNA’larına dahil ederler. Daha sonra bu, fajın kendisindeki ilgili viral DNA’ya bağlanan RNA yapmak için bir şablon görevi görür. CRISPR enzimleri daha sonra fajı hedefler, devre dışı bırakır ve öldürür. CRISPR Cas sistemleri bu şekilde doğada bulunan küçük silmeler için kullanılıyor.

CRISPR Cas-3

Ancak UCSF bilim adamları tarafından uyarlanan yeni CRISPR Cas-3 sistemi, farklı bir bakteriyel bağışıklık sistemi kullanıyor. Bu sistemdeki anahtar enzim olan Cas-3, çok daha uzun DNA uzantılarını hızlı ve doğru bir şekilde çıkarmak için daha çok bir moleküler ağaç parçalayıcı gibi davranıyor. UCSF’nin Mikrobiyoloji ve İmmünoloji bölümünde baş araştırmacı ve doçent olan Joseph Bondy-Denomy Cas-3 ‘ün Cas-9’dan farkı ile ilgili “Cas-3 motor takılmış Cas-9’a benziyor. spesifik DNA hedefini bulduktan sonra DNA üzerinde çalışıyor ve onu bir Pac-Man gibi çiğniyor.” diyor.

Bondy-Denomy’ye göre Cas-3, bakteriler ve diğer hücre türleri genellikle küçük moleküllü veya protein bazlı farmasötikler üretmek için kullanılıyor. Bu sebeple biyoteknoloji endüstrisi bilim adamlarının potansiyel olarak patojenik veya yararsız DNA’yı bu hücrelerden daha kolay çıkarmasını sağlayacak. Bondy-Denomy, “Bakteriyel DNA’nın büyük bir kısmı, bazı durumlarda hayatta kalmak için gerekli olmayan bilinmeyen işlevlerle, tam olarak anlaşılamamıştır. Ek olarak, bakteriyel DNA, diğer kaynaklardan ithal edilen ve bakterinin insan konağında hastalığa neden olabilen veya bakteriyel metabolizmayı değiştirebilen büyük DNA parçalarını içerir.” diyor. Araştırmacılar, Cas-3’ün ayrıca endüstriyel, tarımsal ve hatta insan gen terapisi uygulamalarında tüm genlerin genoma eklenmesine izin vermesi gerektiğini söyledi.

Cas-3’ün , faj DNA’sını parçaladığı için daha iyi bir bakteriyel bağışıklık sistemi olabileceği üzerinde duruluyor. Yeni CRISPR Cas-3 çalışmasında araştırmacılar, delesyonları onarmak için bakterilere sağlanan DNA dizilerini manipüle edebilir. Araştırmacılar bu nedenle büyük DNA onarımlarının sınırlarını kesin bir şekilde belirleyebildiler. Bu daha önce Cas-9 ile başaramadıkları bir şeydi.