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Neues CRISPR-CAS, Gene Editing Systems, entdeckt im beträchtlichen DNA-Sequenz-Datensatz

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Forscher entdecken das erste System CRISPR-Cas9 im archaea, das möglicherweise neuen Technologien für biologische Forschung ermöglicht

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Die Wissenschaft

Den Umfang einer Mikrobenverschiedenartigkeit kennend, besonders, kann das redigierende Gen, Wissenschaftlern helfen, Energie- und Reinigungsherausforderungen zu lösen. Unter Verwendung der großen Mengen der genetischen Daten, analysierten Forscher 155 Million Proteinkodierungsgene von den ungebildeten Mikrobengemeinschaften. Diese Arbeit führte zu die Entdeckung des ersten CRISPR- (gruppiert interspaced regelmäßig kurze palindromic Wiederholungen), Proteins Cas9 im archaeal Gebiet, eine Schwestergruppe zu den Bakterien. Das Team fand auch zwei vorher unbekannte einfache bakterielle CRISPR-CAS-Systeme. Ein CRISPR-CAS-System benutzt Cas-Proteine, um die Mikroben-DNA zu redigieren. Das CRISPR-CAS-System ist die Basis von den Technologien, die Forschung revolutionieren. Bis diese Studie wussten Wissenschaftler nur von CRISPR-CAS-Systemen in einigen lokalisierten Bakterien, nicht das einzellige archaea; dieses Finden schlägt vor, dass CRISPR-CAS, das Systeme redigiert, möglicherweise in der Natur als vorher geglaubt viel weiterverbreitet ist.

Die Auswirkung

Mikroben spielen Schlüsselrollen in den Zyklen des Planeten. Die Charakterisierung von Mikroben hilft Forschern, auf Lösungen für Energie und Klimaherausforderungen hinzuarbeiten. Die Untersuchung Klimamikrobenvon gemeinschaften hat Zugang zu einer beispiellosen Vielfalt von Genomen und von CRISPR-CAS-Systemen ermöglicht. Die Systeme haben Anwendungen einschließlich biologische Forschung. Die kombinierte Computer-experimentelle Annäherung, die in dieser Studie erfolgreich war, kann verwendet werden, um fast alle Umwelt nachzuforschen, in der das Leben existiert.

Zusammenfassung

Mikroben beeinflussen schwer die Zyklen des Planeten, aber nur ein Bruch sind identifiziert worden. Die Charakterisierung des reichlichen aber in großem Maße unbekannten Umfangs einer Mikrobenverschiedenartigkeit kann Forschern helfen, Lösungen zur Energie und zu den Klimaherausforderungen zu entwickeln. In den Mikroben liefern CRISPR-CAS-Systeme eine Form der anpassungsfähigen Immunität, und diese Gen-redigierenden Werkzeuge sind die Grundlage von den vielseitigen Technologien, die Forschung revolutionieren. Bis jetzt hat CRISPR-CAS-Technologie nur auf Systemen von lokalisierten Bakterien basiert. In einer Studie, die am 9. Februar in der Natur veröffentlicht wurde und von Jill Banfield University of Californias geführt war, entdeckte Berkeley, Forscher zum ersten Mal ein System CRISPR-Cas9 im archaea. Sie entdeckten auch einfache CRISPR-CAS-Systeme in den uncultivable Bakterien. Um diese neuen CRISPR-CAS-Systeme zu identifizieren, spannte das Team mehr als der Wert eines Jahrzehnts von metagenomic Daten von den Proben vor, die durch die US-Abteilung des Joint Genome Institute der Energie (DAMHIRSCHKUH JGI) der Reihe nach geordnet wurden und analysiert waren, ein DAMHIRSCHKUH Büro des Wissenschaftsleistungsmerkmals. Das Team fand die Proteine CasX und CasY in den Bakterien von den Grundwasser- und Sedimentproben. Das archaeal Cas9 wurde in den Proben identifiziert, die vom Standort Iron Mountains Superfund als Teil Banfields bahnbrechender metagenomics Arbeit mit DAMHIRSCHKUH JGI genommen wurden. gehören CasX und CasY zu einigen der kompaktesten Systeme identifizierten überhaupt. Diese Anwendung von metagenomics validiert Studien von CRISPR-CAS-Proteinen unter Verwendung der lebenden Organismen.