Azken hamar urteotan, CRISPR-en oinarritutako geneak editatzeko teknologia azkar garatu da, eta arrakastaz aplikatu da gaixotasun genetikoen eta minbiziaren tratamenduan giza entsegu klinikoetan.Aldi berean, mundu osoko zientzialariek etengabe ukitzen dituzte geneak editatzeko ahalmena duten tresna berri berriak, lehendik dauden geneak editatzeko tresnen eta erabakigarrien arazoak konpontzeko.

2021eko irailean, Zhang Feng-en taldeak artikulu bat argitaratu zuen Science aldizkarian [1], eta transposter sorta zabal batek RNA gidatutako azido nukleiko entzimak kodetzen zituela eta Omega sistema izena jarri zioten (ISCB, ISRB, TNP8 barne).Ikerketak ere aurkitu du Omega sistemak RNAren atal bat erabiltzen duela ebaketa-kate bikoitzeko DNA gidatzeko, hots, ωRNA.Are garrantzitsuagoa dena, azido nukleikoko entzima hauek oso txikiak dira, CAS9ren % 30 inguru bakarrik, eta horrek esan nahi du zeluletara heltzeko aukera gehiago izan daitezkeela.

2022ko urriaren 12an, Zhang Feng-en taldeak Nature aldizkarian argitaratu zuen: Structure of the Omega Nickase ISRB in Complex with ωrna and Target DNA [2].

Azterketak gehiago aztertu ditu ISRB-ωRNAren mikroskopio elektroniko izoztuaren egitura eta helburuko DNA konplexua Omega sisteman.

ISCB CAS9-ren arbasoa da, eta ISRB ISCBren HNH azido nukleikoaren domeinuaren faltaren objektu bera da, beraz, tamaina txikiagoa da, 350 aminoazido inguru bakarrik.DNAk garapen gehiagorako eta ingeniaritza eraldaketarako oinarria ere eskaintzen du.

RNA gidatutako IsrB IS200/IS605 transposoien superfamiliak kodetutako OMEGA familiako kidea da.Analisi filogenetikotik eta partekatutako domeinu berezietatik, IsrB litekeena da IscBren aitzindaria izatea, hau da, Cas9ren arbasoa.

2022ko maiatzean, Cornell Unibertsitateko Lovely Dragon Laboratory-k Science [3] aldizkarian artikulu bat argitaratu zuen, IscB-ωRNAren egitura eta DNA ebakitzeko duen mekanismoa aztertuz.

IscB eta Cas9-rekin alderatuta, IsrB-k ez du HNH nukleasa domeinua, REC lobulua eta PAM sekuentziarekin elkarreragina duten domeinu gehienak, beraz, IsrB Cas9 baino askoz txikiagoa da (350 aminoazido inguru bakarrik).Hala ere, IsrB-ren tamaina txikia gida RNA handi samarrarekin orekatzen da (bere omega RNAk 300 nt inguruko luzera du).

Zhang Feng-en taldeak IsrB (DtIsrB) mikroskopio krioelektronikoen egitura aztertu zuen bero hezeko Desulfovirgula thermocuniculi bakterio anaerobiotik eta bere ωRNA eta helburuko DNAren konplexua.Azterketa estrukturalak erakutsi zuen IsrB proteinaren egitura orokorrak Cas9 proteinarekin bizkarrezurreko egitura partekatzen zuela.

Baina aldea da Cas9-k REC lobulua erabiltzen duela xede-ezagutza errazteko, eta IsrB-k, berriz, bere ωRNAn oinarritzen da, eta horren zati batek REC bezala jokatzen duen hiru dimentsioko egitura konplexu bat osatzen du.

RuvC-ren bilakaeran IsrB eta Cas9-ren egitura-aldaketak hobeto ulertzeko, Zhang Feng-en taldeak Thermus thermophilus-eko RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 eta SpCas9-ren xede-DNA lotzeko egiturak alderatu zituen.

IsrB-ren eta bere ωRNAren estruktura-analisiak IsrB-ωRNAk elkarrekin xede-DNA nola ezagutzen eta mozten duen argitzen du, eta miniaturizatutako nukleasa honen garapen eta ingeniaritza gehiagorako oinarri bat ere eskaintzen du.ARN gidatutako beste sistema batzuekin konparaketak proteinen eta ARNen arteko interakzio funtzionalak nabarmentzen ditu, sistema askotariko horien biologia eta eboluzioaz gure ulermena aurreratuz.

Estekak:

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