Sebuah grup penelitian internasional buat pertama kalinya telah merekonstruksi nenek moyang sistem CRISPR-Cas yg terkenal dari dua,6 miliar tahun kemudian serta sudah menelaah evolusinya asal waktu ke waktu. Hasilnya memberikan bahwa sistem yg direvitalisasi tidak hanya berfungsi, tetapi pula lebih serbaguna daripada versi ketika ini dan bisa mempunyai software yg revolusioner. Jurnal ilmiah prestisius Nature Microbiology telah menerbitkan hasil penelitian ini yg, menurut pendapat tim peneliti, “membuka jalan baru buat penyuntingan gen”.

Proyek ini, dipimpin oleh peneliti Ikerbasque asal CIC nanoGUNE Rául Pérez-Jiménez, termasuk tim dari Dewan Tinggi buat Penelitian Ilmiah, Universitas Alicante, sentra Penelitian Biomedis pada Jaringan Penyakit Langka (CIBERER) dan negara bagian lain dan internasional institusi .

Singkatan CRISPR ialah nama urutan berulang yg ada dalam DNA bakteri dan archaea (organisme prokariotik). pada antara pengulangan, mikroorganisme ini menyimpan fragmen materi genetik dari virus yg sudah menginfeksi nenek moyang mereka, yang memungkinkan mereka mengenali Bila infeksi berulang dan mempertahankan diri menggunakan memotong DNA penyerang menggunakan protein Cas yang terkait menggunakan pengulangan ini. Ini ialah prosedur (sistem CRISPR-Cas) pertahanan antivirus. Kemampuan buat mengenali sekuens DNA inilah yg menjadi dasar manfaatnya, seolah-olah itu ialah gunting molekuler. Teknologi CRISPR-Cas sekarang memungkinkan buat memotong serta menempelkan potongan-potongan materi genetik ke dalam sel apa pun, sebagai akibatnya memungkinkan buat mengedit DNA.

Upaya penelitian ketika ini difokuskan untuk menemukan versi baru sistem CRISPR-Cas menggunakan sifat yang tidak selaras pada wilayah terjauh planet ini. buat ini, sistem spesies tidak selaras yg menghuni lingkungan ekstrem dieksplorasi atau teknik desain molekuler diterapkan buat memodifikasinya. Cara yg sangat tidak selaras untuk menemukan sistem baru ialah dengan mencarinya pada masa kemudian, yg justru menjadi dasar penelitian ini.

kelompok nanoGUNE Nanobiotechnology, yang dipimpin sang Raúl Pérez-Jiménez, sudah menghabiskan waktu bertahun-tahun buat menyelidiki evolusi protein asal awal kehidupan sampai waktu ini. Mereka melakukan rekonstruksi leluhur protein dan gen dari organisme yg punah buat mengamati kualitas apa yg mereka miliki serta apakah dapat digunakan dalam software bioteknologi. Ini merupakan bepergian waktu yg dilakukan melalui teknik bioinformatika. dalam karya yang baru saja diterbitkan dalam jurnal Nature Microbiology ini, mereka buat pertama kalinya merekonstruksi sejarah evolusi sistem CRISPR-Cas, asal nenek moyang dua,6 miliar tahun lalu hingga ketika ini.

Tim peneliti sudah melakukan rekonstruksi komputasi dari sekuens CRISPR leluhur, mensintesisnya dan mempelajari dan mengonfirmasi fungsinya. “sangat mengejutkan bahwa kami dapat merevitalisasi protein Cas yang seharusnya terdapat miliaran tahun yg kemudian serta memverifikasi bahwa mereka sudah memiliki kemampuan buat beroperasi menjadi indera pengeditan gen, sesuatu yg saat ini sudah kami konfirmasi dengan berhasil mengedit gen dalam sel manusia” jelas Lluís Montoliu , peneliti di sentra Bioteknologi Nasional CSIC (CNB-CSIC) dan CIBERER, serta ketua tim yg secara fungsional memvalidasi Cass leluhur ini dalam sel insan yg dikultur.

software CRISPR Masa Depan

konklusi lain yang menarik berasal penelitian ini merupakan bahwa sistem CRISPR-Cas menjadi lebih kompleks dari ketika ke saat, yang ialah tanda sifat adaptifnya, sebab sudah beradaptasi menggunakan ancaman virus baru yg diderita bakteri selama evolusi. “Penelitian ini adalah kemajuan luar biasa dalam pengetahuan wacana asal usul dan evolusi sistem CRISPR-Cas. pada bagaimana tekanan selektif virus telah memoles selama miliaran tahun sebuah mesin yg belum sempurna, awalnya tak terlalu selektif, sampai mengubahnya menjadi mekanisme pertahanan sophisticated yang bisa membedakan menggunakan sangat presisi bahan genetik penyerang yang tidak diinginkan yang harus dihancurkannya, DNA-nya sendiri yang wajib diawetkan”.Francis Mojica . pada sisi terapan, “pekerjaan ini adalah cara orisinal dalam mendekati pengembangan indera CRISPR buat membuat instrumen baru dan menyempurnakan instrumen yang asal berasal yang sudah terdapat di organisme saat ini,” tambah Mojica.

“Sistem saat ini sangat kompleks serta diubahsuaikan buat berfungsi pada pada bakteri. ketika sistem dipergunakan di luar lingkungan itu, contohnya pada sel insan, sistem kekebalan menyebabkan penolakan serta terdapat jua batasan molekuler tertentu yg membatasi penggunaannya. Anehnya, dalam sistem leluhur beberapa pembatasan ini menghilang, yang memberi mereka keserbagunaan yg lebih akbar buat aplikasi baru”, Pérez-Jiménez menekankan.

Miguel Angel Moreno , kepala layanan Genetika pada tempat tinggal Sakit Ramón y Cajal serta peneliti CIBERER, menunjukkan bahwa “kecerdikan yang bisa dimiliki nuklease leluhur, karena dia tak mengenali daerah genom eksklusif secara spesifik, menjadikannya lebih serbaguna buat mengoreksi mutasi yg hingga sekarang tidak bisa diedit atau dikoreksi dengan cara yg tidak efisien”. Timnya telah membuatkan indera Mosaic Finder, yg memungkinkan untuk mengkarakterisasi, melalui pengurutan besar -besaran serta analisis bioinformatika, pengaruh pengeditan gen yang didapatkan sang Cass leluhur pada sel manusia yang dikultur.

Ylenia Jabalera , seorang peneliti proyek di nanoGUNE, berpendapat bahwa “pencapaian ilmiah ini memungkinkan buat mempunyai alat penyuntingan genetik dengan sifat yang tidak selaras dari yg kini , jauh lebih fleksibel, yang membuka jalan baru pada manipulasi DNA dan pengobatan penyakit seperti itu. menjadi ALS, kanker, diabetes, atau bahkan sebagai alat diagnostik penyakit”.

Karya tersebut ialah yang akan terjadi penelitian internasional di banyak sekali pusat dan laboratorium yang dipimpin oleh nanoGUNE bekerja sama menggunakan gerombolan yg dipimpin oleh Francis Mojica, berasal University of Alicante , yg membangun akronim CRISPR; Lluís Montoliu, peneliti di CNB-CSIC dan CIBERER dan salah satu referensi wacana CRISPR di Spanyol; Marc Güell asal Universitas Pompeu Fabra dan Penghargaan Nasional buat Transfer Riset dan Teknologi di bidang penyuntingan genom buat tujuan terapeutik; Miguel Ángel Moreno-Pelayo, kepala layanan Genetika pada tempat tinggal Sakit Ramón y Cajal, dan anggota CIBERER, serta Benjamin Kleinstiver, asal rumah Sakit awam Massachusetts dan Fakultas Kedokteran Harvard, pemimpin global dalam desain sistem CRISPR-Cas .