Son on ildə CRISPR-ə əsaslanan gen redaktə texnologiyası sürətlə inkişaf etmiş və insanlar üzərində aparılan klinik sınaqlarda genetik xəstəliklərin və xərçəngin müalicəsində uğurla tətbiq edilmişdir.Eyni zamanda, bütün dünyada elm adamları mövcud gen redaktoru vasitələrinin və həlledici vasitələrin problemlərini həll etmək üçün daim gen redaktoru potensialına malik yeni yeni vasitələrdən istifadə edirlər.

2021-ci ilin sentyabrında Zhang Feng-in komandası Elm jurnalında [1] bir məqalə dərc etdi və geniş spektrli transposterlərin RNT-ni idarə edən nuklein turşusu fermentlərini kodladığını və onu Omega sistemi adlandırdığını (ISCB, ISRB, TNP8 daxil olmaqla) tapdı.Tədqiqat həmçinin Omega sisteminin kəsici DNT ikili zəncirini, yəni ωRNA-nı istiqamətləndirmək üçün RNT-nin bir hissəsindən istifadə etdiyini müəyyən etdi.Daha da əhəmiyyətlisi, bu nuklein turşusu fermentləri çox kiçikdir, CAS9-un yalnız 30%-ni təşkil edir, yəni onların hüceyrələrə çatdırılma ehtimalı daha yüksəkdir.

12 oktyabr 2022-ci ildə Zhang Feng komandası Nature jurnalında: Structure of the Omega Nickase ISRB in Complex with ωrna and Target DNT [2] başlıqlı nəşr etdi.

Tədqiqat daha sonra Omeqa sistemində ISRB-ωRNA və hədəf DNT kompleksinin dondurulmuş elektron mikroskop strukturunu təhlil etdi.

ISCB CAS9-un əcdadıdır və ISRB, ISCB-nin HNH nuklein turşusu domeninin olmamasının eyni obyektidir, buna görə ölçüsü daha kiçikdir, yalnız təxminən 350 amin turşusudur.DNT həmçinin gələcək inkişaf və mühəndislik transformasiyası üçün zəmin yaradır.

RNT ilə idarə olunan IsrB transpozonların IS200/IS605 super ailəsi tərəfindən kodlanmış OMEGA ailəsinin üzvüdür.Filogenetik analizdən və paylaşılan unikal domenlərdən, IsrB, Cas9-un əcdadı olan IscB-nin xəbərçisi ola bilər.

2022-ci ilin may ayında Cornell Universitetinin Sevimli Əjdaha Laboratoriyası Science [3] jurnalında IscB-ωRNA-nın strukturunu və onun DNT-ni kəsmə mexanizmini təhlil edən bir məqalə dərc etdi.

IscB və Cas9 ilə müqayisədə, IsrB-də HNH nukleaz domeni, REC lobu və PAM ardıcıllığı ilə qarşılıqlı təsir edən domenlərin əksəriyyəti yoxdur, ona görə də IsrB Cas9-dan (yalnız təxminən 350 amin turşusu) çox kiçikdir.Bununla belə, IsrB-nin kiçik ölçüsü nisbətən böyük bir bələdçi RNT ilə balanslaşdırılmışdır (onun omeqa RNT-si təxminən 300 nt uzunluğundadır).

Zhang Feng komandası nəm-istilik anaerob bakteriya Desulfovirgula thermocuniculi və onun ωRNT və hədəf DNT kompleksindən IsrB (DtIsrB) krio-elektron mikroskop strukturunu təhlil etdi.Struktur təhlili göstərdi ki, IsrB zülalının ümumi strukturu Cas9 zülalı ilə onurğa quruluşunu bölüşür.

Lakin fərq ondadır ki, Cas9 hədəfin tanınmasını asanlaşdırmaq üçün REC lobundan istifadə edir, IsrB isə REC kimi fəaliyyət göstərən mürəkkəb üçölçülü strukturu meydana gətirən ωRNT-yə əsaslanır.

RuvC-dən təkamül zamanı IsrB və Cas9-un struktur dəyişikliklərini daha yaxşı başa düşmək üçün Zhang Feng komandası Thermus thermophilus-dan RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 və SpCas9-un hədəf DNT bağlayan strukturlarını müqayisə etdi.

IsrB və onun ωRNA-nın struktur analizi IsrB-ωRNA-nın hədəf DNT-ni birgə necə tanıdığını və parçaladığını aydınlaşdırır, həmçinin bu miniatürləşdirilmiş nukleazın gələcək inkişafı və mühəndisliyi üçün əsas yaradır.RNT ilə idarə olunan digər sistemlərlə müqayisələr zülallar və RNT-lər arasında funksional qarşılıqlı əlaqəni vurğulayır, bu müxtəlif sistemlərin biologiyası və təkamülü haqqında anlayışımızı inkişaf etdirir.

Linklər:

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