CRISPRはヒト細胞のRNAウイルスを標的とします

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ビデオ: 【生物基礎】 遺伝子7 RNAについて (13分) 2023, 2月
CRISPRはヒト細胞のRNAウイルスを標的とします
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Anonim
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科学者たちは、CRISPR / Cas13システムを使用して一本鎖RNAウイルスと戦う方法を開発しました。彼らは、このシステムがサイズや組織に関係なく、ウイルスゲノムの保存配列を攻撃することに成功し、リンパ球性脈絡髄膜炎、水胞性口炎、A型インフルエンザウイルスのウイルスに対して使用したことを発見しました。細胞培養物中のウイルスRNAの量は数十倍減少しました。 。この研究は、ジャーナルMolecularCellに掲載されています。

CRISPR / Cas9システムは、さまざまな生物のDNAの編集に繰り返し登場しています。しかし、体自身の遺伝子の突然変異を修正することに加えて、それはまた、外来のウイルス遺伝子と戦うために使用することができます。しかし、人間を攻撃するすべてのウイルスの約3分の2は、DNAを介さずに、それ自体で複製するRNAの一本鎖で構成されています。 CRISPR / Cas9はそのような敵に対して無力です。

MITとハーバードのCatherineFreijeらは、RNA鎖を切断できる別の細菌酵素Cas13を使用することを決定しました。科学者たちは彼らのシステムをCARVER(Cas13が支援するウイルスの発現と読み出しの制限)と呼んだ。

まず、Cas13酵素が置かれるのに「便利」な配列を探すために350を超えるRNAウイルスのゲノムをスキャンしました。ウイルスの95%のゲノムで、少なくとも10のそのような領域が見つかりました。この方法を解明するために、研究者らは、ゲノム構造とライフサイクルが異なる3つのウイルス、A型インフルエンザウイルス、リンパ球性脈絡髄膜炎、水胞性口炎を調べました。それらのそれぞれについて、科学者はCRISPR-RNAのセットを作成しました。これは、CRISPR / Cas9システムのガイドRNAのように、破壊のターゲットに「分子はさみ」を向ける必要がありました。

脈絡髄膜炎ウイルスのサイクルは完全に細胞質で起こり、そのRNAは細胞核に入りません。 6つのテストCRISPRRNAのうち5つとCas13は、感染細胞内のウイルスRNAの量を2〜14倍減少させました。

A型インフルエンザウイルスは核内で増殖し、そのRNAからの情報の読み取りは細胞質内で行われます。それにもかかわらず、この方法は再び成功しました。科学者たちは、その濃度を7〜22分の1に減らすことができました。水疱性口内炎ウイルスの場合、ウイルスRNAの量は7〜43倍減少しました。

研究者らは、さまざまなCRISPR RNAの効果を比較し、ウイルスゲノムの保存された配列を標的とするもの、つまりウイルス株全体に共通するものが最も効果的であることを発見しました。科学者たちは、CRISPR / Cas13攻撃が彼らの進化を加速させる可能性があることを示唆しています。彼らは、分子はさみが機能する細胞からウイルスRNAを単離しましたが、これらの保存領域に突然変異の蓄積は見られませんでした。

研究の著者は、彼らの方法が効率的に機能し、標的ウイルスに耐性を誘発しないと信じています。そして、in vivo遺伝子編集技術がまだテストされているという事実にもかかわらず、研究者は、特に抗ウイルス薬が存在しない場合によくあるように、いつの日か彼らの方法が置き換えられない場合でも、ワクチン接種と同等に機能する可能性があると予想しています。 RNAを含む一本鎖ウイルスの場合。

以前、科学者は他のウイルスのゲノムを除去するためにCRISPR / Cas9システムをすでに使用していました。たとえば、ヒト細胞はヘルペスウイルスを取り除き、マウスの体はHIVを取り除きました。他にも、たとえば、ブタの臓器を異種移植に使用するために、ブタのゲノムからウイルスを除去するプロジェクトがあります。

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