Bilim insanları CRISPR’dan daha eski bir gen düzenleme sistemi olan VIPR’ı keşfetti

Bilim insanları, CRISPR'ın öncüsü olabilecek ve gelecekte DNA'yı değiştirmek için ondan daha üstün bir araç haline gelebilecek, dört milyar yıldan daha eski olduğuna inanılan bir gen düzenleme sistemi tanımladı. Viral Interference Programmable Repeat (Viral Müdahale Programlanabilir Tekrar) ifadesinin kısaltması olan VIPR adlı sistem, Perşembe günü Science dergisinde yayınlanan iki makalede detaylandırıldı.nytimes+1

Antik Bir Viral Savunma

Bakterilerde bulunan CRISPR'ın aksine VIPR, onu rakip fajlara karşı bir silah olarak kullanan virüslerden kaynaklanıyor. CRISPR üzerindeki çalışmalarıyla 2020 Nobel Kimya Ödülü'nü paylaşan California Üniversitesi, Berkeley'den biyokimyacı Jennifer Doudna liderliğindeki bir ekip, sistemi RNA güdümlü bağışıklığın evrimsel kökenlerini yıllarca araştırdıktan sonra tanımladı.biorxiv+2

Araştırmacılara göre VIPR, en eski CRISPR-Cas efektörlerinin atası olan bir Vipr proteininden ve DNA'yı tanıyıp bağlanmak için dönüşümlü moleküler motifler kullanan özel VIPR RNA'larından (vrRNA) oluşuyor. Eşlik eden bir çalışma, Vipr proteininin rehber RNA'sı boyunca nasıl birleşerek sarmal bir filament oluşturduğunu ve ardından CRISPR'ın çalışma mekanizmasından farklı olarak üçlü bir yapı aracılığıyla DNA'ya nasıl bağlandığını gösteren 21 kriyojenik elektron mikroskobu yapısını detaylandırdı.science+2

Potansiyel Olarak Daha Güçlü Bir Araç

VIPR, CRISPR'a göre pratik avantajlara sahip olabilir. Daha geniş bir genetik dizi yelpazesini hedefleyebiliyor gibi görünüyor, bu da genomun daha büyük kısımlarını değiştirmesine olanak tanıyabilir. İlgili moleküllerin daha küçük olması, gen tedavisinde sürekli bir zorluk olan hücrelere iletimi kolaylaştırabilir.nytimes

Araştırmada yer almayan Harvard Tıp Fakültesi'nden mikrobiyolog Kranusch, "VIPR'ın dikkat çekici derecede küçük boyutu, bu sistemleri genom mühendisliği için dönüştürücü araçlar olarak konumlandırıyor" dedi.nytimes

Sırada Ne Var?

Bu keşif, gen düzenleme alanındaki hızlı genişleme döneminde gerçekleşti. Perşembe günü Nature dergisinde yayınlanan ayrı bir araştırma, erken dönem insan embriyolarının düzenleme araçlarından kaynaklanan DNA hasarlarını nasıl onardığına dair yeni bulguları tanımlayarak, genetik modifikasyonun hem vaatlerini hem de çözülmemiş güvenlik sorularını vurguladı. Bu arada Doudna'nın laboratuvarı, sentetik CRISPR enzimleri tasarlamak için yapay zekanın kullanımı da dahil olmak üzere birçok cephede aktif çalışmalar yürütüyor.technologynetworks+2

VIPR'ın temel bilimden klinik veya tarımsal uygulamalara geçip geçmeyeceği henüz belli değil. Araştırmacılar, sistemin fajlarda transkripsiyonel baskılama için yeniden programlanabileceğini gösterdiler, ancak bu yeteneği memeli hücrelerine aktarmak daha fazla çalışma gerektirecektir.biorxiv