Yale-forskare rapporterar att de har skapat en mer exakt och effektiv teknik för att redigera genomen av levande organismer, en förmåga som förändrar medicin och bioteknik. Den nya metoden, beskrivs 16 nov i journalen Cell , eliminerar några av nackdelarna med genomredigeringsteknik, som gör det möjligt för forskare att infoga eller eliminera gener i DNA.

"Du kan tänka på befintlig teknik som en bågfil och denna metod som en skalpell som gör det möjligt för oss att göra exakta genetiska modifieringar med hög effektivitet på flera platser inom genomet av en eukaryot, " sa seniorförfattaren Farren Isaacs, docent i molekylär, cellulär och utvecklingsbiologi vid Systems Biology Institute på Yales västra campus.

Befintlig genredigeringsteknik, till exempel CRISPR/cas9, bryter vanligtvis två DNA-strängar när genetiska modifieringar introduceras. Organismer mobiliserar i ett försök att reparera dessa brott i DNA, som kan vara dödligt för celler. Dock, ibland fixas inte dessa avbrott eller reparationer skapar små DNA-sekvensfel som kan förändra funktionen.

"Att bryta och skapa fel i gener är inte sann redigering, sa Edward Barbieri, en färsk doktorsexamen. examen från Yale och huvudförfattare till studien.

Yale-teamet konstruerade denna DNA-replikation och reparationsfunktion i jäst så att ny genetisk information kan infogas utan dubbelsträngbrott över många olika regioner av genomet.

Den nya förbättrade genredigeringstekniken - eMAGE - kan påskynda ansträngningarna att ersätta sjukdomsalstrande gener, identifiera och producera naturligt förekommande antibiotika eller cancerbekämpande medel och stimulera skapandet av nya industriella bioteknikprodukter, säger Isaacs. Teamets tillvägagångssätt användes för att generera nästan en miljon kombinatoriska genetiska varianter för att introducera exakta genetiska förändringar över många genomplatser, vilket resulterade i förändringar som återjusterade genuttryck och metabolism.

"Vi kan skapa många kombinationer av mutationer, som ger oss ett aldrig tidigare skådat verktyg för att identifiera förarmutationer av sjukdomar och i grunden omprogrammera cellulärt beteende, "Sade Isaacs. "Vårt sikte är inställt på att vidareutveckla tekniken och expandera till flercelliga organismer."