Genomszerkesztés és jövő

Kezdőlap / Blog / Life Sciences / Genomszerkesztés és jövő

Bevezetés
A DNS felfedezése óta számos technológia fejlődött ki a szervezetek genetikai manipulálására a jobb mezőgazdasági és ipari alkalmazások érdekében. A következő generációs szekvenálási technikák megkönnyítették a különböző gének és mutációk azonosítását a DNS-ben. A már régóta használatban lévő GMO-k és klónozási technikák az ezen a területen elért fejlődés közvetlen eredményei. Ezeket a klónozási technikákat orvosi, mezőgazdasági, ipari és kutatási alkalmazások széles körében használták az elmúlt évtizedekben. Azonban minden fejlődés és haladás ellenére folyamatosan szükség van fejlettebb génszerkesztési technikákra, amelyek pontosak és pontosak. A programozható nukleázok genetikai módosításokhoz való felhasználása az elmúlt évtizedben megnövekedett, mivel számos öröklődő betegségek és rák kezelésére alkalmas. Az elmúlt évtizedben a programozható nukleázok három fő osztálya került napvilágra: a cink ujj nukleázok (ZFN), a transzkripciós aktivátor-szerű effektor nukleázok (TALEN) és a klaszterezett, szabályosan elhelyezkedő rövid palindrom ismétlődések (CRISPR) – kapcsolódó Cas9 (CRISPR/Cas9). .

Cink ujj nukleázok (ZFN)
A ZFN-ek voltak a legkorábban kifejlesztett genomszerkesztő eszközök, amelyek nagyobb pontossággal képesek megváltoztatni a genetikai tartalmat. A ZFN-ek két doménből állnak, ismétlődő cinkujj fehérjékből (ZFP), amelyek DNS-kötő doménjei egy FokI restrikciós endonukleáz nem specifikus DNS hasítási doménjéhez fuzionálva vannak. A ZFN-ek dimerként működnek, ahol minden monomer egység képes 18-XNUMX bázispár (bps) DNS felismerésére a cink-ujj DNS-kötő doménjén keresztül. A cink ujj domének széles skálája létezik, amelyek felismerik a különböző DNS-hármasokat. Ezeket összekapcsolva polidaktil-cink-ujj fehérjéket állíthatunk elő, amelyek a lehetséges DNS-szekvenciák széles skáláját célozhatják meg. Azonban a célon kívüli szerkesztés/mutációk jelentik a fő gondot a ZFN-alapú génszerkesztéssel kapcsolatban. Ezért bőven van lehetőség ennek a folyamatnak a hatékonyságának növelésére.

Transzkripciós aktivátor-szerű effektor nukleázok (TALEN)
A TALEN a ZFN-ek alternatívájaként jelent meg a genomszerkesztéshez. A ZFN-ekhez hasonlóan a TALEN-ek két programozható DNS-kötő domént tartalmaznak, amelyek egy FokI endonukleáz doménhez vannak fuzionálva, és a kettős szálú törések (DSB) bevezetésével működnek. A transzkripciós aktivátor-szerű effektorokat (TALE) természetesen a Xanthomonas spp. baktériumok, amelyek a gazdaszervezet DNS-éhez kötődnek. A TALE DNS-kötő domén több ismétlődésből áll, amelyek 33-35 aminosavból állnak, és mindegyik ismétlődés egyetlen nukleotidot ismer fel. A TALE DNS-kötő domén specifitása a hipervariábilis régiók jelenlétének köszönhető az egyes doménekben a 12. és 13. aminosav pozícióban. Ezért a szekvencia-specifikus TALEN-eket úgy lehet előállítani, hogy ezeket az aminosavakat módosítjuk a hipervariábilis régiókban, és összekapcsoljuk a különböző TALE ismétlődéseket.

Clusterált, szabályosan interspaced short palindromikus ismétlődések (CRISPR) – asszociált Cas9 (CRISPR/Cas9)
A ZFN-ek és TALEN-ek mellett a CRISPR/Cas9 egy másik gyorsan fejlődő génszerkesztő eszköz. Ez egy természetesen előforduló bakteriális rendszer, amely a bakteriális adaptív immunitás összetevőjeként működik. Védelmet nyújt a baktériumok számára a behatoló vírusok és plazmidok ellen az RNS által irányított DNS-hasítás révén Cas-fehérje által. A CRISPR/Cas9 rendszernek három fő összetevője van: a CRISPR RNS (crRNS), a transzaktiváló crRNS (tracrRNS) és a Cas9 enzim. A crRNS átíródik a behatoló rendszerből, protospacer szekvenciaként ismert, és hibridizálódik a tracrRNS-sel, amely kiváltja a Cas9 nukleáz kötődését a DNS hasítási helyéhez, és bázisként működik. Ellentétben a ZFN-ekkel és a TALEN-rendszerekkel, amelyek az adott genomszekvencia specifikus szekvenciáit különböző felismerő fehérjék segítségével ismerik fel, a CRISPR/Cas rendszer a célgenomi szekvenciával komplementer RNS-szekvenciát használja. Az RNS hibridizáció előnye a helyspecifikus hasításban kiméra „guide” RNS (gRNS) alkalmazását váltja ki a genomiális szerkesztéshez, amely a crRNS és a tracrRNS összeolvadásával jön létre. A gRNS 20 nukleotid vezérszekvenciát tartalmaz, amelyeket specifikus DNS-szekvenciákhoz való kötődésre terveztek. Ezért a gRNS és a Cas9 képesek beolvasni a megfelelő helyet, és ahhoz kötődni, hogy helyspecifikus kettősszál-töréseket (DSB) hozzanak létre. Így a CRISPR/Cas9 rendszer a korábbi technikákhoz képest viszonylag pontosabb génszerkesztési technikát kínál, és sokféle alkalmazáshoz használható.

Következtetés
Egyelőre nyilvánvaló, hogy a jelenlegi génszerkesztési mechanizmusok pontosabbak és széles körben alkalmazhatók anélkül, hogy nagyobb etikai és fiziológiai vonatkozásaik lennének. Ezért elkerülhetetlenek a nagyobb pénzügyi előnyök és a folyamatos fejlesztések ezen a területen. A racionális kutatás-fejlesztés, a célpontok megfelelő azonosítása és a szellemi tulajdon védelme szintén fontos a következő generációs terápiák, biológiai termékek és eljárások fejlesztésében.

Szerző

TT tanácsadó

A TTC-ről
Folyamatosan azonosítottuk az új technológia értékét, amelyet a mi szakembereinknek megfelelő háttérrel rendelkező, meglehetősen képzett vezetői csapatunk végez. Az általunk felhatalmazott IP-szakértőkhöz hasonlóan a fejlődés iránti éhezésünk is véget nem ér. Stratégiai módon IMPROVIZÁLJUK, ALKALMAZHATJUK ÉS MEGVALÓSÍTJUK.
 
Te is tudod Kapcsolatba lép velünk konzultáció létrehozásához.
 
TT tanácsadók hatékony, kiváló minőségű megoldások széles skáláját kínálja a szellemi tulajdon kezeléséhez, kezdve a Szabadalmazhatóság kereséseÉrvénytelenítési keresésFTO (Freedom to Operation)Szabadalmi portfólió optimalizálásaSzabadalmi felügyeletSzabadalom Jogsértési keresésSzabadalmi rajzok és illusztrációk, és még sok más. Ügyvédi irodáknak és vállalatoknak egyaránt számos iparágban kínálunk kulcsrakész megoldásokat.
Cikk megosztása

Kategóriák

TOP

Kérjen visszahívást!

Köszönjük érdeklődését a TT Consultants iránt. Kérjük, töltse ki az űrlapot, és hamarosan felvesszük Önnel a kapcsolatot

    Popup

    FELSZABADÍTSA AZ ERŐT

    A Te Ötletek

    Növelje szabadalmi ismereteit
    Exkluzív betekintések várnak hírlevelünkre

      Kérjen visszahívást!

      Köszönjük érdeklődését a TT Consultants iránt. Kérjük, töltse ki az űrlapot, és hamarosan felvesszük Önnel a kapcsolatot