Control programable del transcriptoma espacial en células y neuronas vivas

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• Biología molecular
• La genética

Sus antecedentes:

• La organización espacial del ARN es crucial para las funciones celulares y la patogénesis de las enfermedades.
• Las tecnologías actuales están limitadas a perturbar el ARN endógeno dentro de regiones subcelulares específicas, lo que dificulta los estudios funcionales.
• Comprender el transcriptoma espacial es esencial para descifrar los procesos celulares.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo sistema para el control programable de la localización de ARN endógeno en células vivas.
• Para permitir la interrogación funcional del transcriptoma espacial mediante la perturbación de la localización del ARN.
• Investigar el papel de la localización del ARN en el desarrollo y la función neuronal.

Principales métodos:

• Sistema de organización del transcriptoma mediado por CRISPR (CRISPR-TO) que utiliza el dCas13 muerto por nucleasa.
• Localización dirigida de ARN endógenos en varios compartimentos subcelulares (mitocondrias, cuerpos p, gránulos de estrés, etc.). En el caso de los
• Transporte de ARN inducible y reversible a lo largo de los microtúbulos utilizando proteínas motoras.

Principales resultados:

• CRISPR-TO dirigió con éxito los ARN a diversas ubicaciones subcelulares en múltiples tipos de células.
• Se ha demostrado el transporte inducible y reversible de ARN a lo largo de los microtúbulos en las células vivas.
• Los ARNm reposicionados fueron traducidos localmente en las neuronas, influyendo en la protuberancia filopodial y la regeneración axonal.
• El cribado CRISPR-TO identificó la localización del ARNm Stmn2 como un regulador clave del crecimiento de las neuritas.

Conclusiones:

• CRISPR-TO proporciona una plataforma versátil para manipular y estudiar la dinámica de la localización del ARN en células vivas.
• Este sistema cierra una brecha en las tecnologías para la interrogación funcional del transcriptoma espacial.
• CRISPR-TO permite el cribado de alto rendimiento de los efectos de localización del ARN en procesos biológicos y modelos de enfermedades.