Motiv adiacent Protospacer

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Această intrare va fi wikificată
Această intrare sau secțiune despre subiectul biologiei nu este încă formatată conform standardelor .
Contribuiți la îmbunătățirea acestuia în conformitate cu convențiile Wikipedia . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Motivul adiacent Protospacer (motiv Protospacer adiacent, prescurtat PAM) este o secvență de 2-6 perechi de baze imediat după secvența ADN identificată de nuclează Cas9 în sistemul imunitar adaptiv al bacteriilor mediat de sistemul CRISPR . [1]

PAM este componenta genică a plasmidei sau virusului invadator, dar nu este o componentă a locusului CRISPR al bacteriei. De fapt, dacă nu este urmată de nicio secvență PAM, secvența ADN care urmează a fi clivată / modificată nu va fi nici legată, nici recunoscută de Cas9. [2] [3] [4] [5]

PAM este o țintă esențială care permite să distingem sinele ADN-ului bacteriilor de non-sinele. De fapt, este absent în genomii bacterieni și acest lucru împiedică nucleaza Cas să recunoască și să distrugă locusul CRISPR. [6]

Distanțieri / protospazieri

Locusurile CRISPR ale unei bacterii conțin „distanțiere”, adică ADN-uri virale inserate într-un locus CRISPR în timpul unei infecții anterioare. În sistemele imune adaptive CRISPR, acestea au fost create pornind de la protospacer sau ADN de la virusul sau plasmida invadatoare.

Prin urmare, protospacerul este recunoscut ca non-sine, în timp ce distanțierul este recunoscut ca self datorită absenței PAM.

Ca urmare a unei invazie, The Cas9 nucleaza se leaga la tracrRNA: crRNA care , la rândul său , ghidează proteina spre secvența protospacer non-self viral.

Dar Cas9 nu va tăia secvența protospacer decât dacă există o secvență PAM adiacentă.

Distanțierii din locurile CRISPR ale bacteriilor nu conțin secvențe PAM și, prin urmare, nu vor fi procesate de nuclează.

Invers, protospazierii virus / plasmidă vor conține secvența PAM și, prin urmare, vor fi scindate de nucleaza Cas9.

Pentru editarea genelor ca înlocuitor al complexului transcARN: sunt sintetizați ARNc-uri ARNc (ARN ghid, ARN ghid) care îndeplinesc funcția de recunoaștere a secvențelor genetice care preced o secvență PAM la capătul 3 ' . [7] [8]

Secvențe PAM

PAM canonic este secvența 5'-NGG-3 'în care "N" este orice nucleobază urmată de două nucleobazele care conțin guanină ("G"). [9]

ARN-urile ghid (gARN) pot transporta Cas9 oriunde pentru a edita genomul, atâta timp cât secvența care trebuie scindată este aproape de un PAM.

MAP Canonical este asociat cu nucleaza Cas9 a Streptococcus pyogenes (desemnată prin termenul SpCas9); alte PAM sunt asociate cu alte proteine ​​bacteriene Cas9: Neisseria meningitidis , Treponema denticola și Streptococcus thermophilus . [10]

Secvența 5'-NGA-3 'poate fi un PAM necanonic foarte eficient pentru celulele umane, deși eficiența sa variază în funcție de locația din cadrul genomului. [11] Au fost efectuate experimente pentru a proiecta un Cas9 capabil să recunoască diferite PAM-uri: aceasta este creșterea potențialului sistemului CRISPR-Cas9, permițându-i să editeze gene în orice poziție din cadrul genomului. [12]

Cas9 de Francisella novicida recunoaște secvența canonică PAM 5'-NGG-3 ', dar a fost concepută pentru a recunoaște și PAM 5'-YG-3' (unde „Y” este pirimidină [13] ), lărgind astfel recunoașterea spectrului a țintelor Cas9.Nucleaza Cpf1 a lui Francisella novicida recunoaște PAM 5'-TTTN-3 ' [14] sau PAM 5'-YTN-3'. [15]

În plus față de sistemul CRISPR-Cas9 și CRISPR-Cpf1, există, fără îndoială, alte nucleaze și PAM încă de descoperit. [16]

De exemplu, sistemul CRISPR / C2c2 al bacteriei Leptotrichia shahii este CRISPR condus de ARN care etichetează mai mult ARN decât ADN. PAM-urile nu sunt esențiale pentru un CRISPR care recunoaște ARN; cu toate acestea, eficacitatea clivajului său este modulată de un omolog funcțional: o guanină care rulează de-a lungul secvenței de scindat, în acest caz numită PFS (Protospacer Flanking Site). [17]

GHID-Seq

O tehnologie numită GUIDE-Seq a fost concepută pentru a testa scindările în afara țintei produse de tehnica CRISPR-Cas9. [18] Necesitatea PAM poate fi utilă pentru marcarea mutațiilor heterozigoice cu nucleotide simple, fără a provoca efecte aberante asupra alelelor de tip sălbatic. [19]

Notă

  1. ^ Shah SA, Erdmann S, Mojica FJ, Garrett RA,motive de recunoaștere Protospacer: identități mixte și diversitate funcțională , în RNA Biology , vol. 10, nr. 5, 2013, pp. 891–899, DOI : 10.4161 / rna . 23764 , PMC 3737346 , PMID 23403393 .
  2. ^ Mojica FJ, Díez-Villaseñor C, García-Martínez J, Almendros C, Secvențe scurte de motive determină țintele sistemului de apărare CRISPR procariot , în Microbiology , vol. 155, Pt 3, 2009, pp. 733–740, DOI : 10.1099 / mic.0.023960-0 , PMID 19246744 .
  3. ^ Shah SA, Erdmann S, Mojica FJ, Garrett RA, motive de recunoaștere Protospacer: identități mixte și diversitate funcțională , în RNA Biology , vol. 10, nr. 5, 2013, pp. 891–899, DOI : 10.4161 / rna.23764 , PMC 3737346 , PMID 23403393 (arhivat din original la 4 septembrie 2014) .
  4. ^ Jinek M, Chylinski K, Fonfara I, Hauer M, Doudna JA, Charpentier E,A endonucleaza ADN-ului dual-ARN programabil în imunitatea bacteriană adaptativă , în Science , vol. 337, nr. 6096, 2012, pp. 816–821, DOI : 10.1126 / science.1225829 , PMID 22745249 .
  5. ^ Sternberg SH, Redding S, Jinek M, Greene EC, Doudna JA,interogare ADN de către endonucleaza Cas9 ghidată de ARN CRISPR , în Nature , vol. 507, n. 7490, 2014, pp. 62–67, DOI : 10.1038 / nature13011 , PMC 4106473 , PMID 24476820 .
  6. ^ Mali P, Esvelt KM, Church GM, Cas9 ca instrument versatil pentru ingineria biologiei , în Nature Methods , vol. 10, nr. 10, 2013, pp. 957–963, DOI : 10.1038 / nmeth.2649 , PMC 4051438 , PMID 24076990 .
  7. ^ Ingineria genomului uman ghidat de ARN prin Cas9 | Știință , vol. 339, DOI : 10.1126 / science.1232033 , PMID 23287722 .
  8. ^ Multiplex Genome Engineering Using CRISPR / Cas Systems | Știință , vol. 339, DOI : 10.1126 / science.1231143 , PMID 23287718 .
  9. ^ vol. 513, DOI : 10.1038 / nature13579 , PMID 25079318 , https://oadoi.org/10.1038/nature13579 .
  10. ^ vol. 10, DOI : 10.1038 / nmeth.2681 , PMID 24076762 , https://oadoi.org/10.1038/nmeth.2681 .
  11. ^ vol. 4, DOI : 10.1038 / srep05405 , PMID 24956376 , https://oadoi.org/10.1038/srep05405 .
  12. ^ vol. 523, DOI : 10.1038 / nature14592 , PMID 26098369 , https://oadoi.org/10.1038/nature14592 .
  13. ^ Coduri și abrevieri , pe genome.jp .
  14. ^ vol. 163, DOI : 10.1016 / j.cell.2015.09.038 , PMID 26422227 , https://oadoi.org/10.1016/j.cell.2015.09.038 .
  15. ^ vol. 532, DOI : 10.1038 / nature17945 , PMID 27096362 , https://oadoi.org/10.1038/nature17945 .
  16. ^ Chiar și CRISPR , în The Economist , ISSN 0013-0613 ( WC ACNP ) . Adus pe 27 mai 2016 .
  17. ^ DOI : 10.1126 / science.aaf5573 , PMID 27256883 , https://oadoi.org/10.1126/science.aaf5573 .
  18. ^ vol. 33, DOI : 10.1038 / nbt.3117 , PMID 25513782 , https://oadoi.org/10.1038/nbt.3117 .
  19. ^ vol. 11, DOI : 10.1371 / journal.pone.0144970 , PMID 26788852 , https://web.archive.org/web/20160314214433/http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone .0144970% 2F (arhivat din original la 14 martie 2016) .

Elemente conexe

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Reason_adiacente_al_Protospacer&oldid=111159137 ”