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Nuovo CRISPR-CAS, Gene Editing Systems, scoperto nel vasto gruppo di dati di sequenza del DNA

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I ricercatori scoprono il primo sistema CRISPR-Cas9 in archaea, che può permettere alle nuove tecnologie per la ricerca biologica

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La scienza

Conoscendo le dimensioni di diversità microbica, particolarmente il gene che pubblica, può aiutare gli scienziati a risolvere le sfide di pulizia e di energia. Facendo uso di un gran numero di dati genetici, i ricercatori hanno analizzato 155 milione geni di proteina-codifica dalle comunità microbiche incolte. Questo lavoro ha condotto alla scoperta della prima proteina Cas9 di CRISPR- (ragruppato interspaced regolarmente le brevi ripetizioni palindromiche) nel dominio archaeal, un gruppo della sorella ai batteri. Il gruppo inoltre ha trovato due sistemi batterici semplici precedentemente sconosciuti di CRISPR-CAS. Un sistema di CRISPR-CAS usa le proteine di Cas per pubblicare il DNA microbico. Il sistema di CRISPR-CAS è la base delle tecnologie che rivoluzionano la ricerca. Fino a questo studio, gli scienziati hanno saputo soltanto dei sistemi di CRISPR-CAS in alcuni batteri isolati, non il archaea unicellulare; questa individuazione suggerisce che CRISPR-CAS che pubblica i sistemi possa essere molto più diffuso in natura che precedentemente creduto.

L'impatto

I microbi svolgono i ruoli chiave nei cicli del pianeta. La caratterizzazione dei microbi aiuta i ricercatori a lavorare verso le soluzioni per energia e le sfide ambientali. L'esame delle comunità microbiche ambientali ha permesso all'accesso ad una diversità senza precedenti dei genoma e dei sistemi di CRISPR-CAS. I sistemi hanno applicazioni compreso la ricerca biologica. L'approccio di calcolo-sperimentale combinato che riusciva in questo studio può essere usato per studiare quasi tutti gli ambienti in cui la vita esiste.

Riassunto

I microbi influenzano molto i cicli del pianeta, ma soltanto una frazione è stata identificata. La caratterizzazione delle dimensioni abbondanti ma in gran parte sconosciute di diversità microbica può aiutare i ricercatori a trovare le soluzioni ad energia ed alle sfide ambientali. In microbi, i sistemi di CRISPR-CAS forniscono una forma di immunità adattabile e questi strumenti dipubblicazione sono il fondamento delle tecnologie versatili che rivoluzionano la ricerca. Finora, la tecnologia di CRISPR-CAS è stata basata soltanto sui sistemi dai batteri isolati. In uno studio il 9 febbraio pubblicato in natura e principale da Jill Banfield dell'università di California, Berkeley, ricercatori ha scoperto, per la prima volta, un sistema CRISPR-Cas9 in archaea. Inoltre hanno scoperto i sistemi semplici di CRISPR-CAS in batteri uncultivable. Per identificare questi nuovi sistemi di CRISPR-CAS, il gruppo ha sfruttato più del valore di una decade dei dati metagenomic dai campioni ordinati ed analizzati dal Dipartimento per l'energia di Stati Uniti il Joint Genome Institute (DAINA JGI), un ufficio della DAINA della funzione dell'utente di scienza. Il gruppo ha trovato le proteine di CasY e di CasX in batteri dai campioni del sedimento e dell'acqua freatica. Il Cas9 archaeal è stato identificato in campioni prelevati dal sito di Iron Mountain Superfund come componente del lavoro aprente la strada del metagenomics di Banfield con la DAINA JGI. Sia CasX che CasY sono fra alcuni dei sistemi più compatti mai hanno identificato. Questa applicazione del metagenomics convalida gli studi delle proteine di CRISPR-CAS facendo uso degli organismi viventi.