In l'ultimi deci anni, a tecnulugia di edizione genetica basata in CRISPR hà sviluppatu rapidamente, è hè stata appiicata cù successu à u trattamentu di e malatie genetiche è u cancer in prucessi clinichi umani.À u listessu tempu, i scientisti di u mondu sò constantemente toccu novi arnesi novi cù u putenziale di edizione di geni per risolve i prublemi di l'arnesi di edizione di geni esistenti è decisive.

In settembre 2021, a squadra di Zhang Feng hà publicatu un articulu in a rivista Science [1], è hà truvatu chì una larga gamma di trasposti codificavanu enzimi di l'acidu nucleicu guidatu da RNA è l'hà chjamatu sistema Omega (cumprese ISCB, ISRB, TNP8).U studiu hà ancu truvatu chì u sistema Omega usa una seccione di RNA per guidà a doppia catena di DNA di taglio, vale à dì ωRNA.A più impurtante, sti enzimi di l'acidu nucleicu sò assai chjuchi, solu circa 30% di CAS9, chì significa chì ponu esse più prubabile di esse mandati à e cellule.

U 12 ottobre di u 2022, a squadra di Zhang Feng hà publicatu in a rivista Nature intitulata: Structure of the Omega Nickase ISRB in Complex with ωrna and Target DNA [2].

U studiu analizò ulteriormente a struttura di u microscopiu elettronicu congelatu di ISRB-ωRNA è u complexu di DNA target in u sistema Omega.

ISCB hè l'antenatu di CAS9, è ISRB hè u stessu ughjettu di a mancanza di u duminiu di l'acidu nucleicu HNH di ISCB, cusì a dimensione hè più chjuca, solu circa 350 aminoacidi.L'ADN furnisce ancu a basa per u sviluppu ulteriore è a trasfurmazioni di l'ingegneria.

IsrB guidata da RNA hè un membru di a famiglia OMEGA codificata da a superfamiglia IS200 / IS605 di trasposoni.Da l'analisi filogenetica è i domini unichi spartuti, IsrB hè prubabile di esse u precursore di IscB, chì hè l'antenatu di Cas9.

En mai 2022, le Lovely Dragon Laboratory de l'Université de Cornell a publié un article dans la revue Science [3], analysant la structure de l'IscB-ωRNA et son mécanisme de coupe de l'ADN.

Comparatu cù IscB è Cas9, IsrB ùn manca u duminiu di nucleasi HNH, u lòbulu REC, è a maiò parte di i domini di interazzione di sequenza PAM, cusì IsrB hè assai più chjucu di Cas9 (solu circa 350 aminoacidi).Tuttavia, a piccula dimensione di IsrB hè equilibrata da un RNA guida relativamente grande (u so omega RNA hè di circa 300 nt longu).

A squadra di Zhang Feng hà analizatu a struttura di u microscopiu crio-elettronicu di IsrB (DtIsrB) da a bacteria anaerobica Desulfovirgula thermocuniculi è u so cumplessu di ωRNA è DNA target.L'analisi strutturale hà dimustratu chì a struttura generale di a proteina IsrB hà spartutu una struttura di spina cù a proteina Cas9.

Ma a diffarenza hè chì Cas9 usa u lòbulu REC per facilità a ricunniscenza di u mira, mentri IsrB si basa in u so ωRNA, una parte di quale forma una struttura tridimensionale cumplessa chì agisce cum'è REC.

Per capisce megliu i cambiamenti strutturali di IsrB è Cas9 durante l'evoluzione da RuvC, a squadra di Zhang Feng hà paragunatu e strutture di legame di DNA di destinazione di RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 è SpCas9 da Thermus thermophilus.

L'analisi strutturale di IsrB è u so ωRNA clarifica cumu IsrB-ωRNA ricunnosce è scinde l'ADN target, è furnisce ancu una basa per u sviluppu è l'ingegneria di sta nuclease miniaturizzata.I paraguni cù altri sistemi guidati da l'RNA mettenu in risaltu l'interazzione funziunale trà e proteine ​​​​è l'RNA, avanzendu a nostra cunniscenza di a biologia è l'evoluzione di questi diversi sistemi.

Ligami:

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