Redes CRISPR sintéticas impulsadas por factores de transcripción a través de traductores de ADN de conmutación de...

Área de la Ciencia:

• Biología sintética
• Biología molecular
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas son herramientas poderosas en las ciencias de la vida para la edición genética, el diagnóstico y el biosensing.
• Las aplicaciones CRISPR existentes carecen de mecanismos de control regulatorio sofisticados.
• Los factores de transcripción (TF) son reguladores clave de la expresión génica.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva plataforma para regular la actividad de CRISPR-Cas12a utilizando factores de transcripción.
• Diseñar estructuras dinámicas de ADN (traductores de ADN) que respondan a la unión TF.
• Demostrar la integración de los sistemas CRISPR-Cas regulados por TF en las redes de biología sintética.

Principales métodos:

• Traductores de ADN diseñados que sufren cambios conformacionales al unirse a TF.
• Utilizó la proteína de unión TATA y Myc-Max como factores de transcripción modelo.
• Traductores de ADN optimizados para el control sintonizable y la cinética rápida.
• Se integró el sistema CRISPR-Cas12a regulado por TF con un aptamer de ARN fluorogénico (Mango III).
• Estableció una vía de comunicación artificial entre CRISPR-Cas12a y CRISPR-Cas13a.

Principales resultados:

• Se ha demostrado un control preciso y sintonizable de la actividad de división trans CRISPR-Cas12a a través de la unión TF.
• Se ha logrado una cinética de respuesta rápida en el sistema de traducción de ADN-TF.
• Se ha activado con éxito un aptamer de ARN fluorogénico (Mango III) utilizando la plataforma.
• Creó una nueva vía de comunicación artificial entre los sistemas Cas12a y Cas13a.

Conclusiones:

• Los factores de transcripción pueden regular eficazmente los sistemas CRISPR-Cas.
• La plataforma desarrollada permite nuevos canales de comunicación proteína-ácido nucleico.
• Este trabajo abre nuevas vías para aplicaciones sofisticadas de biología sintética.