Edición dirigida de nucleótidos utilizando sistemas inmunes adaptativos híbridos de procariotas y vertebrados

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Inmunología
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• La variación genética es crucial para la inmunidad adaptativa en los vertebrados.
• La hipermutación somática es un proceso clave para generar esta variación.
• Las herramientas de edición de genes existentes pueden tener limitaciones, incluida la toxicidad y los efectos fuera del objetivo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo sistema para la sustitución dirigida de ADN de un solo nucleótido.
• Diseñar un complejo sintético que combine CRISPR/Cas9 y una desaminasa para una mutagenesis precisa.
• Para reducir la toxicidad asociada con los sistemas de edición de genes basados en nucleasa.

Principales métodos:

• Diseñó un sistema CRISPR / Cas9 de tipo II con deficiencia de nucleasa con un ortólogo de citidina desaminasa (AID) inducido por activación, PmCDA1, para crear el complejo Target-AID.
• Aplicado Target-AID para inducir mutaciones puntuales específicas principalmente en citidinas dentro de un rango objetivo de cinco bases.
• Utilizó un inhibidor de la glicosilasa del ADN de uracilo para suprimir la inserción y la formación de deleción (indel) en células de mamíferos.

Principales resultados:

• Se logró una mutagénesis altamente eficiente y específica del objetivo utilizando el complejo sintético Target-AID.
• Se ha demostrado la inducción exitosa de las sustituciones de un solo nucleótido principalmente en las citidinas.
• Se redujo significativamente la toxicidad típicamente asociada con los sistemas CRISPR/Cas9.
• Se suprime la formación de indel en células de mamíferos mediante el uso de un inhibidor de la glicosilasa del ADN de uracil, mejorando la eficiencia general.

Conclusiones:

• El sistema Target-AID ofrece una herramienta poderosa para la mutagenesis de ADN precisa y dirigida.
• Este enfoque minimiza la toxicidad y la formación de indel, mejorando su utilidad en la ingeniería genética.
• El sistema diseñado tiene potencial para aplicaciones en la investigación de inmunidad adaptativa y más allá.