Um grupo de pesquisadores chineses, liderados pelo professor Gao Caxia, do Instituto de Genética e Biologia do Desenvolvimento da Academia Chinesa de Ciências, criou duas novas tecnologias de edição de genoma, conhecidas coletivamente como sistema de engenharia cromossômica programável (PCE).
Estudo, publicado online Célula Em 4 de agosto, os organismos superiores, especialmente em plantas, ganham múltiplas manipulação específica de DNA da escala de Kilobes para Megabes.
Pesquisas extensas mostraram o imenso potencial do sistema Cre-lux de recombinagem específico do local para manipulação cromossômica específica. No entanto, seu amplo aplicativo se tornou um obstáculo por três restrições críticas:
- As reações a retro -renovada – derivadas da simetria subjacente dos locais de Lux – podem ignorar as edições desejadas.
- A recombinação do CRE complica os esforços de engenharia da natureza tetrumica, impedindo a otimização da atividade.
- O restante dos sites Lux pode comprometer a edição dos sites de lux restantes.
A equipe de pesquisa abordou cada um desses desafios e desenvolveu métodos sofisticados para avançar nessa tecnologia. Primeiro, eles criaram uma plataforma de alto Thrupot para alterações rápidas no site de reprodução e propuseram um design desigual de sites LOX. Isso leva ao desenvolvimento das novas variantes Lux que reduzem a atividade da variação de 10 (atingindo o nível de controle negativo), mantendo uma restauração avançada com alta qualidade.
Em seguida, eles integram os modelos gerais de dobramento de invertos com suas recém-avançadas AISE (Restrições de Engenharia de Proteínas Recentemente Avançadas), um sistema de evolução dirigido por proteínas limitações estruturais e evolutivas para desenvolver AICE.RackUm método de engenharia de recombinato. Essa abordagem permitiu a otimização específica da interface de multimirização do CRE, que produz 3,5 vezes a variante de engenharia com o CRE da natureza.
Até o final, eles projetaram e refinaram a técnica de edição para recombinas. Ao adquirir altas habilidades de edição de editores principais, eles criaram re-envenenamento, um método que usou pigrano especialmente projetado para editar os locais de bloqueios residuais, os substitui com precisão por sua ordem genômica original, garantindo assim a mudança do genoma.
As duas plataformas programáveis, PCEs e re -construídos foram devidas à integração dessas três inovações. Essas plataformas permitem vários locais de bloqueios e a programação flexível da orientação para orientação, tanto plantas quanto animais permitem a manipulação específica e assustadora de fragmentos de DNA de kilobes a megabes escala em ambas as células. As realizações originais incluem: direcionando o alvo de grandes fragmentos de DNA de até 18,8 kb, substituição completa de sequências de DNA de 5 kb, desastres cromossômicos de 12 MB de largura, cromossômico de 4 MB e toda a translocação de cromossomos.
Como prova de conceito, os pesquisadores usaram essa tecnologia para produzir germes de arroz resistentes à base de plantas com uma reversão específica, mostrando seu potencial de engenharia genética e melhoria das culturas.
Esse trabalho pioneiro não apenas excede as limitações históricas do sistema Cre-lux, mas também abre novas maneiras para a engenharia específica do genoma em diferentes organismos.
