So'nggi o'n yil ichida CRISPR asosidagi genlarni tahrirlash texnologiyasi jadal rivojlandi va inson klinik sinovlarida genetik kasalliklar va saratonni davolashda muvaffaqiyatli qo'llanildi.Shu bilan birga, butun dunyo olimlari mavjud genlarni tahrirlash vositalari va hal qiluvchi vositalar muammolarini hal qilish uchun doimiy ravishda genlarni tahrirlash potentsialiga ega bo'lgan yangi yangi vositalarga murojaat qilishadi.

2021 yil sentyabr oyida Chjan Feng jamoasi Science jurnalida [1] maqola chop etdi va transposterlarning keng doirasi RNK boshqariladigan nuklein kislota fermentlarini kodlashini aniqladi va uni Omega tizimi (jumladan, ISCB, ISRB, TNP8) deb nomladi.Tadqiqot shuningdek, Omega tizimi kesuvchi DNK qo'sh zanjirini, ya'ni ōRNKni boshqarish uchun RNK bo'limidan foydalanishini aniqladi.Eng muhimi shundaki, bu nuklein kislota fermentlari juda kichik, CAS9 ning atigi 30% ni tashkil qiladi, ya'ni ular hujayralarga etkazib berish ehtimoli ko'proq bo'lishi mumkin.

2022-yil 12-oktabrda Chjan Feng jamoasi Nature jurnalida: “Omega Nikkaza ISRB ning strna va maqsadli DNK bilan kompleksdagi tuzilishi” sarlavhasini chop etdi [2].

Tadqiqot Omega tizimidagi ISRB-ōRNK va maqsadli DNK kompleksining muzlatilgan elektron mikroskop tuzilishini yanada tahlil qildi.

ISCB CAS9 ning ajdodidir va ISRB ISCB ning HNH nuklein kislotasi domenining etishmasligi bilan bir xil ob'ektdir, shuning uchun hajmi kichikroq, faqat 350 ga yaqin aminokislotalar.DNK shuningdek, keyingi rivojlanish va muhandislik transformatsiyasi uchun asos yaratadi.

RNK tomonidan boshqariladigan IsrB transpozonlarning IS200/IS605 superfamiliyasi tomonidan kodlangan OMEGA oilasining a'zosidir.Filogenetik tahlil va umumiy noyob domenlardan IsrB Cas9 ajdodi bo'lgan IscB ning kashshofi bo'lishi mumkin.

2022-yil may oyida Kornel universitetining Lovely Dragon laboratoriyasi Science [3] jurnalida IscB-ōRNK tuzilishi va uning DNKni kesish mexanizmini tahlil qiluvchi maqola chop etdi.

IscB va Cas9 bilan solishtirganda, IsrB HNH nukleaza domeni, REC lobi va PAM ketma-ketligi bilan o'zaro ta'sir qiluvchi domenlarning ko'pchiligiga ega emas, shuning uchun IsrB Cas9 dan ancha kichik (faqat 350 ga yaqin aminokislotalar).Biroq, IsrB ning kichik o'lchami nisbatan katta yo'naltiruvchi RNK bilan muvozanatlangan (uning omega RNK uzunligi taxminan 300 nt).

Chjan Feng jamoasi nam-issiqlik anaerob bakteriyasi Desulfovirgula thermocuniculi va uning ōRNK va maqsadli DNK kompleksidan IsrB (DtIsrB) ning krio-elektron mikroskop tuzilishini tahlil qildi.Strukturaviy tahlil shuni ko'rsatdiki, IsrB oqsilining umumiy tuzilishi Cas9 oqsili bilan magistral tuzilishga ega.

Ammo farq shundaki, Cas9 maqsadni aniqlashni osonlashtirish uchun REC lobidan foydalanadi, IsrB esa o'zining RNK ga tayanadi, uning bir qismi REC kabi ishlaydigan murakkab uch o'lchovli tuzilmani tashkil qiladi.

RuvC evolyutsiyasi paytida IsrB va Cas9 ning strukturaviy o'zgarishlarini yaxshiroq tushunish uchun Chjan Feng jamoasi Thermus thermophilusdan RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 va SpCas9 ning maqsadli DNK-bog'lovchi tuzilmalarini solishtirdi.

IsrB va uning ōRNK strukturaviy tahlili IsrB-ōRNK maqsadli DNKni qanday qilib birgalikda tanib olishini va parchalashini aniqlaydi, shuningdek, ushbu miniatyuralashtirilgan nukleazani yanada rivojlantirish va muhandislik qilish uchun asos yaratadi.RNK tomonidan boshqariladigan boshqa tizimlar bilan taqqoslash oqsillar va RNKlar o'rtasidagi funktsional o'zaro ta'sirni ta'kidlab, bu xilma-xil tizimlarning biologiyasi va evolyutsiyasi haqidagi tushunchamizni rivojlantiradi.

Havolalar:

1.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj6856

2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq7220

3.https://www.nature.com/articles/s41586-022-05324-6