Eine der nächsten Generation Genom Editing-System von Massachusetts General Hospital (MGH ) Forscher entwickelten deutlich verringert das Risiko von unerwünschten Herstellung , Off-Target- Gen-Mutationen . In einer Papieraufnahme Online-Publikation in Nature Biotechnology , berichten die Forscher eine neue CRISPR -basierte RNA -gesteuerte Nuklease -Technologie, die zwei Führungs RNAs verwendet , die Chance, schneiden durch DNA-Stränge auf übereinstimmende Websites erheblich reduziert .
" Dieses System kombiniert die Benutzerfreundlichkeit des weit verbreiteten CRISPR / Cas -System mit einer Dimerisierung abhängige Nukleaseaktivität , die höhere Wirkungsspezifität verleiht ", sagt J. Keith Joung , MD, PhD , Associate Chief für Forschung in der MGH Abteilung Pathologie und leitender Autor des Berichts. " Höhere Spezifität wird unverzichtbar für jeden zukünftigen klinischen Einsatz dieser Nukleasen und der neuen Klasse von Proteinen beschreiben wir eine wichtige Option für therapeutische Genom Bearbeitung zur Verfügung zu stellen . "
Engineered CRISPR - Cas Nukleasen - Genom - Editing-Tools , die eine kurze RNA-Segment pass ihre Ziel-DNA mit einem DNA - Schneiden Enzym namens Cas9 kombinieren - seit ihrer Anfangsphase der Entwicklung im Jahr 2012 war es einfacher Gegenstand vieler Untersuchungen , um als die frühere ZFN verwenden ( Zinkfinger -Nuclease ) und TALEN ( TALENs ) Systeme haben sie erfolgreich genomischen Veränderungen in mehreren Tiermodellen Systemen und in menschlichen Zellen induziert. Aber in einer früheren im Juni 2013 veröffentlicht Nature Biotechnology Papier berichtete Joung -Team , dass CRISPR - Cas Nukleasen konnte zusätzliche Mutationen in menschlichen Zellen auch an Standorten , die von der DNA-Ziel um bis zu fünf Nukleotiden unterschieden produzieren .
Um dieser Situation zu begegnen , entwickelten die Forscher eine neue Plattform in dem die Targeting Funktion Cas9 wurde einer Nuklease aus einem gut charakterisierten Enzyms namens FokI , der nur funktioniert, wenn zwei Kopien des Moleküls gekoppelt sind , eine Beziehung genannte Dimerisierung abgeleitet fusioniert. Diese Änderung im wesentlichen verdoppelt die Länge der DNA, die für die Spaltung durch diese neuen CRISPR RNA geführte FokI Nukleasen ( RFNs ) erkannt werden müssen , wesentliche Erhöhung der Genauigkeit der Genom -Bearbeitung in menschlichen Zellen. Wichtig ist, Joung und seine Kollegen auch gezeigt, dass diese neuen RFNs als effektiv bei der On-Target- Modifikation bestehender Cas9 Nukleasen , die eine kürzere DNA-Sequenz gezielt sind .
" Durch die Verdoppelung der Länge der DNA-Sequenz erkennen , haben wir eine neue Klasse von Genom -Editieren Werkzeuge mit deutlich verbesserten Wiedergabetreue im Vergleich zu bestehenden Wildtyp Cas9 Nukleasen und nickases ( Enzyme, die einen einzelnen DNA-Strang spalten ) entwickelt", sagt Joung , ein Associate Professor für Pathologie an der Harvard Medical School . Das Forscherteam hat auch Software ermöglicht Benutzern, potentielle Zielstellen für diese RFNs identifizieren entwickelt und integriert diese Fähigkeit in ZiFiT Targeter , einem Softwarepaket frei verfügbar hier .