கடந்த பத்து ஆண்டுகளில், CRISPR அடிப்படையிலான மரபணு எடிட்டிங் தொழில்நுட்பம் வேகமாக வளர்ந்துள்ளது, மேலும் மனித மருத்துவ பரிசோதனைகளில் மரபணு நோய்கள் மற்றும் புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கு வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்பட்டது.அதே நேரத்தில், உலகெங்கிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகள், தற்போதுள்ள மரபணு எடிட்டிங் கருவிகள் மற்றும் தீர்மானங்களின் சிக்கல்களைத் தீர்க்க மரபணு எடிட்டிங் திறன் கொண்ட புதிய புதிய கருவிகளைத் தொடர்ந்து பயன்படுத்துகின்றனர்.

செப்டம்பர் 2021 இல், ஜாங் ஃபெங்கின் குழு அறிவியல் இதழில் [1] ஒரு ஆய்வறிக்கையை வெளியிட்டது, மேலும் பலவிதமான டிரான்ஸ்போஸ்டர்கள் RNA வழிகாட்டும் நியூக்ளிக் அமில நொதிகளைக் குறியிட்டு அதற்கு ஒமேகா அமைப்பு (ISCB, ISRB, TNP8 உட்பட) என்று பெயரிட்டது.டிஎன்ஏ இரட்டைச் சங்கிலியை, அதாவது ωRNA ஐ வழிநடத்த, ஒமேகா அமைப்பு ஆர்என்ஏவின் ஒரு பகுதியைப் பயன்படுத்துகிறது என்றும் ஆய்வில் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.மிக முக்கியமாக, இந்த நியூக்ளிக் அமில நொதிகள் மிகவும் சிறியவை, CAS9 இல் 30% மட்டுமே, அதாவது அவை உயிரணுக்களுக்கு வழங்கப்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம்.

அக்டோபர் 12, 2022 அன்று, ஜாங் ஃபெங்கின் குழு நேச்சர் ஜர்னலில் வெளியிட்டது: ஒமேகா நிக்கேஸ் ISRB இன் காம்ப்ளக்ஸ் உடன் ωrna மற்றும் Target DNA [2].

ISRB-ωRNA இன் உறைந்த எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி அமைப்பு மற்றும் ஒமேகா அமைப்பில் இலக்கு டிஎன்ஏ வளாகத்தை ஆய்வு மேலும் பகுப்பாய்வு செய்தது.

ISCB என்பது CAS9 இன் மூதாதையர், மேலும் ISRB ஆனது ISCB இன் HNH நியூக்ளிக் அமில டொமைன் இல்லாத அதே பொருளாகும், எனவே அளவு சிறியது, சுமார் 350 அமினோ அமிலங்கள் மட்டுமே.டிஎன்ஏ மேலும் வளர்ச்சி மற்றும் பொறியியல் மாற்றத்திற்கான அடித்தளத்தை வழங்குகிறது.

RNA-வழிகாட்டப்பட்ட IsrB என்பது IS200/IS605 டிரான்ஸ்போசன்களின் சூப்பர் குடும்பத்தால் குறியிடப்பட்ட OMEGA குடும்பத்தின் உறுப்பினராகும்.பைலோஜெனடிக் பகுப்பாய்வு மற்றும் பகிரப்பட்ட தனிப்பட்ட டொமைன்களில் இருந்து, IsrB, Cas9 இன் மூதாதையரான IscB இன் முன்னோடியாக இருக்க வாய்ப்புள்ளது.

மே 2022 இல், கார்னெல் பல்கலைக்கழகத்தின் லவ்லி டிராகன் ஆய்வகம் சயின்ஸ் [3] இதழில் ஒரு ஆய்வறிக்கையை வெளியிட்டது, இது IscB-ωRNA இன் கட்டமைப்பையும் அதன் டிஎன்ஏவை வெட்டுவதற்கான வழிமுறையையும் பகுப்பாய்வு செய்கிறது.

IscB மற்றும் Cas9 உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​IsrB இல் HNH நியூக்லீஸ் டொமைன், REC லோப் மற்றும் பெரும்பாலான PAM வரிசை-இன்டராக்டிங் டொமைன்கள் இல்லை, எனவே IsrB Cas9 ஐ விட மிகவும் சிறியது (சுமார் 350 அமினோ அமிலங்கள் மட்டுமே).இருப்பினும், IsrB இன் சிறிய அளவு ஒப்பீட்டளவில் பெரிய வழிகாட்டி RNA மூலம் சமப்படுத்தப்படுகிறது (அதன் ஒமேகா RNA சுமார் 300 nt நீளம் கொண்டது).

சாங் ஃபெங்கின் குழு, ஈரமான-வெப்ப காற்றில்லா பாக்டீரியமான டெசல்போவிர்குலா தெர்மோகுனிகுலி மற்றும் அதன் சிக்கலான ωRNA மற்றும் டிஎன்ஏ ஆகியவற்றிலிருந்து IsrB (DtIsrB) இன் கிரையோ-எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி கட்டமைப்பை பகுப்பாய்வு செய்தது.IsrB புரதத்தின் ஒட்டுமொத்த அமைப்பு Cas9 புரதத்துடன் ஒரு முதுகெலும்பு கட்டமைப்பைப் பகிர்ந்து கொண்டது என்பதை கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு காட்டுகிறது.

ஆனால் வித்தியாசம் என்னவென்றால், இலக்கு அங்கீகாரத்தை எளிதாக்க Cas9 REC மடலைப் பயன்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் IsrB அதன் ωRNA ஐ நம்பியுள்ளது, இதில் ஒரு பகுதி REC போன்று செயல்படும் சிக்கலான முப்பரிமாண அமைப்பை உருவாக்குகிறது.

RuvC இலிருந்து பரிணாம வளர்ச்சியின் போது IsrB மற்றும் Cas9 இன் கட்டமைப்பு மாற்றங்களை நன்கு புரிந்து கொள்ள, ஜாங் ஃபெங்கின் குழு, Thermus thermophilus இலிருந்து RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 மற்றும் SpCas9 ஆகியவற்றின் இலக்கு டிஎன்ஏ-பிணைப்பு கட்டமைப்புகளை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தது.

IsrB மற்றும் அதன் ωRNAயின் கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு எவ்வாறு IsrB-ωRNA இணைந்து இலக்கு டிஎன்ஏவை அங்கீகரிக்கிறது மற்றும் பிளவுபடுத்துகிறது என்பதை தெளிவுபடுத்துகிறது, மேலும் இந்த மினியேட்டரைஸ் செய்யப்பட்ட அணுக்கருவின் மேலும் மேம்பாடு மற்றும் பொறியியலுக்கு அடிப்படையையும் வழங்குகிறது.பிற ஆர்என்ஏ-வழிகாட்டப்பட்ட அமைப்புகளுடனான ஒப்பீடுகள், புரதங்கள் மற்றும் ஆர்என்ஏக்களுக்கு இடையிலான செயல்பாட்டு தொடர்புகளை எடுத்துக்காட்டுகின்றன, இந்த மாறுபட்ட அமைப்புகளின் உயிரியல் மற்றும் பரிணாமம் பற்றிய நமது புரிதலை மேம்படுத்துகிறது.

இணைப்புகள்:

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