Ni ọdun mẹwa sẹhin, imọ-ẹrọ ṣiṣatunṣe pupọ ti o da lori CRISPR ti ni idagbasoke ni iyara, ati pe a ti lo ni aṣeyọri si itọju awọn arun jiini ati akàn ni awọn idanwo ile-iwosan eniyan.Ni akoko kanna, awọn onimo ijinlẹ sayensi kakiri agbaye n tẹ awọn irinṣẹ tuntun nigbagbogbo pẹlu agbara ṣiṣatunṣe pupọ lati yanju awọn iṣoro ti awọn irinṣẹ ṣiṣatunṣe jiini ti o wa tẹlẹ ati awọn ipinnu.

Ni Oṣu Kẹsan ọdun 2021, ẹgbẹ Zhang Feng ṣe atẹjade iwe kan ninu iwe iroyin Imọ-jinlẹ [1], o si rii pe ọpọlọpọ awọn transposters ti ṣe koodu RNA ṣe itọsọna awọn enzymu acid nucleic ati pe o fun ni eto Omega (pẹlu ISCB, ISRB, TNP8).Iwadi na tun rii pe eto Omega nlo apakan kan ti RNA lati ṣe itọsọna gige gige meji pq DNA, eyun ωRNA.Ni pataki julọ, awọn enzymu nucleic acid wọnyi kere pupọ, nikan nipa 30% ti CAS9, eyiti o tumọ si pe wọn le jẹ diẹ sii lati firanṣẹ si awọn sẹẹli.

Ni Oṣu Kẹwa Ọjọ 12, Ọdun 2022, ẹgbẹ Zhang Feng ṣe atẹjade ninu iwe iroyin Iseda ti o ni ẹtọ: Igbekale Omega Nickase ISRB ni Complex pẹlu ωrna ati DNA Target [2].

Iwadi na siwaju sii ṣe atupalẹ eto microscope elekitironi tio tutunini ti ISRB-ωRNA ati eka DNA ibi-afẹde ninu eto Omega.

ISCB jẹ baba nla ti CAS9, ati ISRB jẹ ohun kanna ti aini HNH nucleic acid domain ISCB, nitorina iwọn jẹ kere, nikan nipa 350 amino acids.DNA tun pese ipilẹ fun idagbasoke siwaju ati iyipada imọ-ẹrọ.

IsrB ti o ni itọsọna RNA jẹ ọmọ ẹgbẹ ti idile OMEGA ti koodu nipasẹ IS200/IS605 superfamily ti transposons.Lati itupalẹ phylogenetic ati pinpin awọn ibugbe alailẹgbẹ, IsrB ṣee ṣe lati jẹ iṣaaju ti IscB, eyiti o jẹ baba-nla Cas9.

Ni May 2022, Ile-ẹkọ giga Cornell's Lovely Dragon Laboratory ṣe atẹjade iwe kan ninu iwe akọọlẹ Imọ-jinlẹ [3], n ṣe itupalẹ eto IscB-ωRNA ati ilana rẹ ti gige DNA.

Ti a ṣe afiwe pẹlu IscB ati Cas9, IsrB ko ni agbegbe HNH nuclease, lobe REC, ati pupọ julọ awọn ibugbe ibaraenisepo PAM, nitorinaa IsrB kere pupọ ju Cas9 (nikan nipa awọn amino acid 350).Bibẹẹkọ, iwọn kekere ti IsrB jẹ iwọntunwọnsi nipasẹ itọsọna RNA ti o tobi pupọ (omega RNA rẹ jẹ bii 300 nt gigun).

Ẹgbẹ Zhang Feng ṣe atupale igbekalẹ microscope cryo-electron ti IsrB (DtIsrB) lati inu ọririn-ooru anaerobic bacterium Desulfovirgula thermocuniculi ati eka rẹ ti ωRNA ati DNA afojusun.Atupalẹ igbekalẹ fihan pe igbekalẹ gbogbogbo ti amuaradagba IsrB pin igbekalẹ ẹhin pẹlu amuaradagba Cas9.

Ṣugbọn iyatọ ni pe Cas9 nlo lobe REC lati dẹrọ idanimọ ibi-afẹde, lakoko ti IsrB gbarale ωRNA rẹ, apakan ti eyiti o ṣe agbekalẹ eka onisẹpo mẹta ti o ṣe bii REC.

Lati ni oye daradara awọn iyipada igbekale ti IsrB ati Cas9 lakoko itankalẹ lati RuvC, ẹgbẹ Zhang Feng ṣe afiwe awọn ẹya ibi-idamọ DNA ti ibi-afẹde ti RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 ati SpCas9 lati Thermus thermophilus.

Onínọmbà igbekale ti IsrB ati ωRNA rẹ ṣe alaye bii IsrB-ωRNA ṣe mọ ni apapọ ati pin DNA ibi-afẹde, ati pe o tun pese ipilẹ fun idagbasoke siwaju ati imọ-ẹrọ ti nuclease miniaturized yii.Awọn afiwe pẹlu awọn ọna ṣiṣe itọsọna RNA miiran ṣe afihan awọn ibaraenisepo iṣẹ ṣiṣe laarin awọn ọlọjẹ ati awọn RNA, ni ilọsiwaju oye wa ti isedale ati itankalẹ ti awọn ọna ṣiṣe oniruuru wọnyi.

Awọn ọna asopọ:

1.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj6856

2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq7220

3.https://www.nature.com/articles/s41586-022-05324-6