โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

การถอดยีนโดยไม่มีร่องรอย

Anonim

ขณะนี้ยีนสามารถลบออกได้โดยไม่ต้องสร้างรอยแผลเป็นในสายพันธุ์ Escherichia coli และจุลินทรีย์อื่น ๆ เนื่องจากนักวิจัยจากเอเจนซี่วิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและการวิจัย (A * STAR) ในสิงคโปร์ เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถสตริงขั้นตอนทางพันธุวิศวกรรมต่างๆได้ง่ายขึ้นโดยไม่มีการแทรกแซงเกิดจากการลบแผลเป็น

การโฆษณา


ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้ลบยีนโดยการจัดการกับกระบวนการที่เรียกว่าการรวมตัวแบบเดียวกัน (homologous recombination) ลำดับนิวคลีโอไทด์จะเปลี่ยนสถานที่ที่มียีนเป้าหมายในระหว่างการรวมตัวของ homologous และถูกทิ้งไว้เบื้องหลังเป็นรอยแผลเป็นทางพันธุกรรมซึ่งบั่นทอนประสิทธิภาพของการลบตามมา เมื่อเกิดรอยแผลเป็นขึ้นกระบวนการในการรวมตัวใหม่มีแนวโน้มที่จะรู้จักพวกเขามากกว่ายีนเป้าหมายซึ่งขัดขวางความพยายามในการลบ

เทคนิคการกำจัดรอยแผลเป็นที่พัฒนาโดย Hua Zhao และเพื่อนร่วมงานที่สถาบัน * AST Institute of Chemical and Engineering Sciences ใช้กลไกการซ่อมแซมดีเอ็นเอตามธรรมชาติ เหตุการณ์การทำซ้ำของยีนหรือข้อผิดพลาดระหว่างการจำลองแบบเป็นครั้งคราวนำไปสู่การก่อตัวของลำดับดีเอ็นเอที่มิเรอร์เรียกว่าการทำซ้ำแบบ inverted เนื่องจากกลุ่มที่ทำซ้ำในการทำซ้ำแบบ Inverted จะประกอบกันพวกมันจึงผูกมัดกันและกันและสร้างโครงสร้างแบบวนซ้ำ แม้ว่าลูปสั้น ๆ จะมีบทบาททางชีววิทยา แต่ลูปที่ยาวขึ้นอาจสร้างความเสียหายแก่จีโนมและตัดออกได้โดยการซ่อมแซมเครื่องจักร

"ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญคือความไม่แน่นอนของการทำซ้ำซ้ำในจีโนม E. coli ซึ่งเราและคนอื่น ๆ ได้สังเกตเห็นซึ่งทำให้เราสามารถสำรวจการประยุกต์ใช้ในการลบยีนได้" นาย Zhao กล่าว

เมื่อต้องการลบยีนทีมของ Zhao เตรียมส่วนดีเอ็นเอซึ่งรวมถึงการทำซ้ำซ้ำของส่วนหนึ่งของยีนเป้าหมาย จากนั้นพวกเขาก็แทรกส่วนลงในจีโนมที่อยู่ติดกับยีน การวนซ้ำที่เกิดขึ้นกลับเป็นรูปวงแหวนและเครื่องจักรซ่อมจะเข้ามาตัดมันออก เนื่องจากกระบวนการซ่อมแซมไม่ได้เกิดขึ้นทีมวิศวกรจึงเลือกใช้เครื่องหมายเลือกไว้ในส่วนต่างๆเพื่อให้สามารถตรวจจับอาณานิคมที่ถูกตัดออกได้

ทีมของ Zhao ประสบความสำเร็จในการทำซ้ำยีนของ E. coli สามยีน นอกจากนี้ยังทดสอบซ้ำซ้ำที่มีความยาวแตกต่างกันเพื่อหาว่าอะไรดีที่สุด ในขณะที่การทำซ้ำที่สั้นกว่ามีโอกาสน้อยที่จะตัดออกการทำซ้ำอีกต่อไปไม่ได้รวมเข้ากับจีโนมบ่อย

Engineering E. coli ในการผลิตชีวเคมีมักเกี่ยวข้องกับการลบยีนหลายตัว ตาม Zhao วิธีการในปัจจุบันเพียงอนุญาตให้สี่ยีนที่จะถูกลบออกในลำดับ "หลังจากนั้นการลบต่อไปสร้างปัญหาเนื่องจากการรวมตัวใหม่ระหว่างการลบรอยแผลเป็นวิธีการใหม่ของเราไม่ได้แนะนำรอยแผลเป็นดังนั้นการรวมตัวใหม่จะไม่เป็นปัญหาสำหรับการลบหลายครั้ง"

นักวิจัยจาก A * STAR ที่ร่วมวิจัยครั้งนี้มาจากสถาบันเคมีและวิศวกรรมศาสตร์

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่จัดเตรียมโดย สำนักวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและการวิจัย (A * STAR) หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว


Journal Reference :

  1. Crystal Jing Ying Tear, Chanyuen Lim, Hua Zhao การตัดส่วนที่ไม่คงที่ของยีนที่เกิดขึ้นซ้ำในยีนที่มีความคงตัวช่วยยับยั้งการยีนที่ไม่มีแผลเป็นใน Escherichia coli ชีวเคมีและเทคโนโลยีชีวภาพประยุกต์, 2014; 175 (4): 1858 DOI: 10.1007 / s12010-014-1402-4