Så klipper Crispr
Crispr-Cas9 har revolutionerat bioteknologin och gett enorma möjligheter att förändra DNA-sekvenser genom systemets möjlighet att klippa bort valda gener ur DNA-strängarna. Man hoppas att det ska bli ett stort steg framåt för medicinen där man skulle kunna bota och förebygga genetiska sjukdomar.
Men även om Crispr-tekniken gjort enorma framsteg det senaste decenniet, måste vi lära oss mer om hur dess process går till. Nu publicerar forskare i Uppsala en artikel i tidskriften Science, där de tagit reda på vilken strategi Cas9, proteinet som gör själva jobbet, använder när det hittar den sekvens den söker efter.
På Cas9 kan man fästa en bit kod, sedan letar det upp samma sekvens i arvsmassan.
– De flesta proteiner som söker efter DNA-kod kan bara känna igen en specifik sekvens genom att känna av utsidan av DNA-spiralen. Cas9 kan söka efter en godtycklig kod, men för att avgöra om den är på rätt ställe måste molekylen öppna DNA-spiralen och jämföra sekvensen med den programmerade koden. Det otroliga är att den ändå kan leta sig igenom hela arvsmassan utan att använda någon energi, säger Johan Elf som är ansvarig för studien, i ett pressmeddelande.
Forskarna utvecklade två nya metoder för att mäta hur lång tid Cas9 tar på sig för att hitta sin målsekvens. Det visade sig att det tar sex timmar att söka igenom ett bakteriegenom på fyra miljoner baspar.
– Resultaten visar att priset Cas9 betalar för sin flexibilitet är tid. För att hitta målet fortare behövs fler Cas9-molekyler som letar efter samma DNA-sekvens, säger Johan Elf.
Med ny kunskap om hur sökprocessen hos Cas9 går till, finns det nu ledtrådar till hur systemet kan förbättras. Kanske kan man offra en del av Cas9:s enorma flexibilitet och öka hastigheten, något som kan vara ett måste för att skapa medicinska tillämpningar.
– Resultaten har gett oss ledtrådar till hur man skulle kunna åstadkomma en sådan lösning. Nyckeln ligger i de så kallade PAM-sekvenserna som bestämmer var och hur ofta Cas9 öppnar DNA-spiralen. En gensax som inte behöver öppna DNA-spiralen lika många gånger för att hitta sitt mål är inte bara snabbare utan skulle också minska risken för bieffekter, säger Johan Elf.
