Forskere undersøger, hvordan nyt molekylær værktøj kan ændre dit genom – Københavns Universitet

sund.ku.dk > Nyheder > 2017 > Forskere undersøger, h...

01. juni 2017

Forskere undersøger, hvordan nyt molekylær værktøj kan ændre dit genom

Genredigering

Et nyt protein fra CRISPR-Cas-familien øger mulighederne for at udføre genommodifikationer a la carte, herunder udbedringer af genetiske skader og andre biomedicinske og bioteknologiske anvendelser. Proteinet kan muligvis bruges til at reparere eller aktivere bestemte DNA-områder i det menneskelige genom.

Proteiner, der er i stand til at finde og spalte DNA samt ændre bestemte dele af det menneskelige genom, har været i høj kurs blandt forskere, lige siden det første gang lykkedes at kortlægge det menneskelige genom.  Nu har forskere på Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research (CPR) ved Københavns Universitet udgivet en artikel i tidsskriftet Nature, der afslører, hvordan et nyt protein, Cpf1, fungerer. Proteinet er udstyret med en funktion, der lidt ligesom en gps gør det i stand til at finde frem til bestemte gener og udføre særlige genommodificationer samt reparere DNA-læsioner.

”Jeg er overbevist om, at denne opdagelse vil gøre os i stand til at ændre de koder, der findes i det menneskelige genom. Ved at ændre i koderne kan vi udvikle genetisk modificerede organismer eller behandle genetiske sygdomme,” siger projektleder og professor Guillermo Montoya fra CPR på Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet.

En molekylær gps
Studiet viser, hvordan det nye molekylære værktøj til genommodificering ’udruller’ og spalter DNA’et for at udføre genmodifikationer. Når det nye værktøj ’skærer’ i genomet, efterlader det klæbrige ender, ikke de stumpe ender, som er resultatet af det genommodifikationsværktøj, som er det hyppigst anvendte i dag, nemlig Cas9. En anden væsentlig fordel ved det nye præcisionsværktøj er, at det kun skærer i den ønskede DNA-sekvens og ikke påvirker andre dele af genomet.

”Den høje grad af nøjagtighed betyder, at Cpf1 kan fungere lidt ligesom en GPS, der er i stand til at finde en ønsket destination på det indviklede kort, der udgør det menneskelige genom. Cpf1 er uhyre tilpasningsdygtigt og nemt at omprogrammere sammenlignet med de mere komplekse CRISPR-proteiner,” forklarer Guillermo Montoya.

Cpf1’s struktur afdækker, hvordan proteinet genkender og spalter DNA’et for at påbegynde redigeringsprocessen.

Stefano Stella og Pablo Alcón, som er en del af professor Montoyas forskningsgruppe ved CPR, har afkodet proteinets tredimensionelle opbygning ved hjælp røntgenkrystallografi. Det har givet os indsigt i, hvordan proteinet genkender og udruller det ønskede DNA for at udføre genommodifikationer. Den viden er afgørende for udviklingen af det nye genommodifikationsværktøj.

Artiklen ”Structure of the Cpf1 endonuclease R-loop complex after target DNA cleavage” er for nylig blevet udgivet i det videnskabelige tidsskrift Nature.


Kontakt:
Professor Guillermo Montoya
E-mail: guillermo.montoya@cpr.ku.dk
Telefon: +45 35 33 06 63 / Mobil: +45 51 32 45 81