Kurs ishi mavzu: Genomni tahrirlash texnologiyalarga asos solinishi

2.3. Rux barmoqlar nukleazlari

Sink barmoqli nukleazlar (ZFN) - bu sink barmoq DNKni bog’laydigan domenni DNK ajratadigan domenga qo’shib, hosil qiluvchi sun’iy cheklov fermentlari. Sink barmoq sohalari ma’lum bir kerakli DNK ketma-ketligini aniqlash uchun ishlab chiqilishi mumkin va bu sink-barmoq nukleazlariga murakkab genomlardagi noyob ketma-ketlikni nishonlashga imkon beradi. Endogen DNKni tiklash texnikasidan foydalanib, ushbu reaktivlar yuqori organizmlarning genomlarini aniq o’zgartirish uchun ishlatilishi mumkin. Cas9 va TALEN oqsillari bilan bir qatorda, ZFN genomni tahrirlash sohasida taniqli vositaga aylanmoqda.
Sink barmoqli nukleaza - bu ma’lum bir joyda DNKni bog’lash va yopish uchun mo’ljallangan maxsus endonukleaz (1-rasm va 1-rasmga qarang). Ikkita protein maydoni mavjud. Birinchi domen DNKni bog’laydigan domen bo’lib, u eukariotik transkripsiya omillaridan iborat bo’lib, rux barmog’ini o’z ichiga oladi. Ikkinchi domen - FokI cheklash fermentidan tashkil topgan va DNKning katalitik bo’linishi uchun javob beradigan nukleaz domeni.
DNKni bog’laydigan domen. Ayrim ZFNlarning DNK-bog’laydigan domenlari odatda uchta va oltita individual rux barmoqlarining takrorlanishini o’z ichiga oladi va ularning har biri 9 va 18 oralig’ida tanishi mumkin. Agar sink barmoq domenlari mo’ljallangan sayt uchun juda aniq bo’lsa, unda jami 18 basseynni tan olgan 3 juft barmoqli ZFNlar, nazariy jihatdan, sutemizuvchilar genomida bitta lokusni nishonga olishlari mumkin. Sink-barmoqlarning yangi qatorlarini yaratishning eng sodda usuli - bu ma’lum o’ziga xoslikning kichik sink-barmoq "modullarini" birlashtirish. Eng keng tarqalgan modulli yig’ish jarayoni uchta alohida sink barmoqlarini birlashtirishni o’z ichiga oladi, ular harbiri 3 basseyn DNK ketma-ketligini 9 basseynning maqsadli saytini tan oladigan 3 barmoq qatorini y

2-rasm. FokI domenida sariq rangda tasvirlangan ikkala tarmoqli tanaffus bilan har biri uchta rux barmoqlari bilan DNKni bog`laydigan bir juft ZFN ko ’rsatilgan. Keyinchalik, ikkala simli tanaffus homologga yo ’naltirilgan ta ’mirlash orqali yoki homolog bo ’lmagan so`nggi qo`shilish orqali ta’mirlanayotganligi ko ’rsatilgan.
aratishga imkon beradi.
DNK-razvedka domeni. FokI-ning IIs cheklovi endonukleatsiyasidan kelib chiqadigan spetsifik bo’lmagan ajratish domeni odatda ZFN-larda ajratish domeni sifatida ishlatiladi. DNKni ajratish uchun ushbu bo’linish domeni kichrayishi kerak va shuning uchun palindromsiz DNK saytlarini nishonga olish uchun bir juft ZFN kerak. Standart ZFN-lar ajratish domenini har bir sink barmoq domenining C- terminallariga biriktiradi. Ikkalabo’linadigan domen DNKni o’lchash va tortib olishiga imkon berish uchun, ikkita individual ZFNlar DNK ning qarama- qarshi iplarini o’zlarining C-termini bilan bir-biridan bir-biridan alohida masofada bog’lashlari kerak.
Gen terapiyasini qo’llash. Sink barmoq nukleazlari ko’plab o’simliklar va hayvonlarning genomlarini manipulyatsiya qilish uchun foydalidir. ZFN-lar shuningdek, inson kasalliklarining izogenik modellari deb nomlangan yangi avlod genetik kasalliklarini yaratish uchun ishlatiladi. Sink barmoq nukleazlari, shuningdek, OIV / OITSni davolash uchun saqlab qolish uchun rux barmoq nuklazalari tomonidan parchalangan CCR5 geni bo’lgan CD4 + inson T- hujayralarini klinik tadkiqotda ishlatilgan. FokI endonuklaziyasining spetsifikbo’lmagan ajratish domenini (N) rux-barmoq oqsillari (ZFP) bilan birlashtirgan maxsus ishlab chiqilgan ZFN-lar saytga xos DSB-ni genomga etkazib berishning umumiy usulini taklif etadi va bir nechta buyurtmalar bo’yicha mahalliy homologik rekombinatsiyani rag’batlantiradi. kattalik. Bu maqsadli gen tuzatish yoki genom tahririni inson hujayralarida mumkin bo’lgan variantga aylantiradi. ZFN-kodlovchi plazmidlar DSB-ni inson hujayralarida ma’lum bir gen lokosiga yo’naltirish uchun ZFN-ni vaqtincha ifoda qilish uchun ishlatilishi mumkin bo’lganligi sababli, ular terapevtik genlarni oldindan tanlangan xromosomaga maqsadli etkazib berish uchun ajoyib usulni taklif etadi. ZFN-kodlovchi plazmidga asoslangan yondashuv terapevtik genlarni virus bilan etkazish bilan bog’liq barcha muammolarni bartaraf etish imkoniyatiga ega. ZFN-larning birinchi terapevtik qo’llanmalarida bemorlarda o’zlarining hujayralari yordamida ex vivo terapiyasi o’tkazilishi mumkin. Ildiz hujayralari genomini tahrirlashdan so’ng hujayralar madaniyatda kengaytirilishi va tuzatilgan funktsiyalari bilan differentsiatsiyalangan hujayralar hosil bo’lishi uchun bemorga qayta kiritilishi mumkin edi. Dastlabki maqsadlar ehtimol monogen kasalliklarning sabablarini, masalan, IL2Ry geni va genlarni tuzatish uchun b-globin geni va mutagenez va nogironlik uchun CCR5 geni. ular oldindan tanlangan xromosoma saytiga terapevtik genlarni maqsadli etkazib berish uchun ajoyib usulni taklif qilishadi. ZFN-kodlovchi plazmidga asoslangan yondashuv terapevtik genlarni virus bilan etkazish bilan bog’liq barcha muammolarni bartaraf etish imkoniyatiga ega. ZFN- larning birinchi terapevtik qo’llanmalarida bemorlarda o’zlarining hujayralari yordamida ex vivo terapiyasi o’tkazilishi mumkin. Ildiz hujayralari genomini tahrirlashdan so’ng hujayralar madaniyatda kengaytirilishi va tuzatilgan funktsiyalari bilan differentsiatsiyalangan hujayralar hosil bo’lishi uchun bemorga qayta kiritilishi mumkin edi. Dastlabki maqsadlar ehtimol monogen kasalliklarning sabablarini, masalan, IL2Ry geni va genlarni tuzatish uchun b-globin geni va mutagenez va nogironlik uchun CCR5 geni. ular oldindan tanlangan xromosoma saytiga terapevtik genlarni maqsadli etkazib berish uchun ajoyib usulni taklif qilishadi. ZFN-kodlovchi plazmidga asoslangan yondashuv terapevtik genlarnivirus bilan etkazish bilan bog’liq barcha muammolarni bartaraf etish imkoniyatiga ega. ZFN-larning birinchi terapevtik qo’llanmalarida bemorlarda o’zlarining hujayralari yordamida ex vivo terapiyasi o’tkazilishi mumkin. Ildiz hujayralari genomini tahrirlashdan so’ng hujayralar madaniyatda kengaytirilishi va tuzatilgan funktsiyalari bilan differentsiatsiyalangan hujayralar hosil bo’lishi uchun bemorga qayta kiritilishi mumkin edi. Dastlabki maqsadlar ehtimol monogen kasalliklarning sabablarini, masalan, IL2Ry geni va genlarni tuzatish uchun b-globin geni va mutagenez va nogironlik uchun CCR5 geni. ZFN-kodlovchi plazmidga asoslangan yondashuv terapevtik genlarni virus bilan etkazish bilan bog’liq barcha muammolarni bartaraf etish imkoniyatiga ega. ZFN-larning birinchi terapevtik qo’llanmalarida bemorlarda o’zlarining hujayralari yordamida ex vivo terapiyasi o’tkazilishi mumkin. Ildiz hujayralari genomini tahrirlashdan so’ng hujayralar madaniyatda kengaytirilishi va tuzatilgan funktsiyalari bilan differentsiatsiyalangan hujayralar hosil bo’lishi uchun bemorga qayta kiritilishi mumkin edi. Dastlabki maqsadlar ehtimol monogen kasalliklarning sabablarini, masalan, IL2Ry geni va genlarni tuzatish uchun b-globin geni va mutagenez va nogironlik uchun CCR5 geni. ZFN-kodlovchi plazmidga asoslangan yondashuv terapevtik genlarni virus bilan etkazish bilan bog’liq barcha muammolarni bartaraf etish imkoniyatiga ega. ZFN-larning birinchi terapevtik qo’llanmalarida bemorlarda o’zlarining hujayralari yordamida ex vivo terapiyasi o’tkazilishi mumkin. Ildiz hujayralari genomini tahrirlashdan so’ng hujayralar madaniyatda kengaytirilishi va tuzatilgan funktsiyalari bilan differentsiatsiyalangan hujayralar hosil bo’lishi uchun bemorga qayta kiritilishi mumkin edi. Dastlabki maqsadlar ehtimol monogen kasalliklarning sabablarini, masalan, IL2Ry geni va genlarni tuzatish uchun b-globin geni va mutagenez va nogironlik uchun CCR5 geni. Ildiz hujayralari genomini tahrirlashdan so’ng hujayralar madaniyatda kengaytirilishi va tuzatilgan funktsiyalari bilan differentsiatsiyalangan hujayralar hosil bo’lishi uchun bemorga qayta kiritilishi mumkin edi. Dastlabki maqsadlar ehtimol monogen kasalliklarning sabablarini, masalan, IL2Ry geni va genlarni tuzatish uchun b- globin geni va mutagenez va nogironlik uchun CCR5 geni. Ildiz hujayralarigenomini tahrirlashdan so’ng hujayralar madaniyatda kengaytirilishi va tuzatilgan funktsiyalari bilan differentsiatsiyalangan hujayralar hosil bo’lishi uchun bemorga qayta kiritilishi mumkin edi. Dastlabki maqsadlar ehtimol monogen kasalliklarning sabablarini, masalan, IL2Ry geni va genlarni tuzatish uchun b-globin geni va mutagenez va nogironlik uchun CCR5 geni.