CRISPR-Cas9 är ett genredigeringssystem som använder ett guide-RNA (gRNA) för att styra Cas9-proteinet till en specifik DNA-sekvens. När det väl är bundet till DNA:t skär Cas9 DNA:t, vilket skapar ett dubbelsträngat brott som sedan kan repareras av cellens eget DNA-reparationsmaskineri. Denna process kan användas för att infoga, ta bort eller modifiera gener, vilket gör CRISPR-Cas9 till ett lovande verktyg för att behandla ett brett spektrum av genetiska sjukdomar.
CRISPR-Cas9 är dock inte alltid 100 % korrekt. Ibland kan det skära DNA på oavsiktliga platser, vilket leder till oönskade mutationer. Den nya studien från UC Berkeley försökte förstå varför detta händer genom att undersöka dynamiken i hur CRISPR-Cas9 riktar sig mot DNA i levande celler.
Med hjälp av en kombination av levande cellavbildning och biokemiska analyser fann forskarna att CRISPR-Cas9 först binder till DNA på slumpmässiga platser innan de söker efter dess målsekvens. Denna sökprocess kan ta flera minuter, och under denna tid kan CRISPR-Cas9 skära DNA på oavsiktliga platser.
Forskarna fann också att effektiviteten hos CRISPR-Cas9 påverkas av DNA:ts struktur. Till exempel är det mer sannolikt att CRISPR-Cas9 skär DNA på platser som är nära böjar eller veck i DNA:t.
Dessa resultat ger nya insikter om hur CRISPR-Cas9 fungerar och kan hjälpa till att förbättra dess noggrannhet och effektivitet. Genom att förstå dynamiken i hur CRISPR-Cas9 riktar sig mot DNA, kan forskare designa gRNA som är mer specifika för sina målsekvenser och minska risken för oavsiktliga mutationer.
CRISPR-Cas9 är ett kraftfullt verktyg med potential att revolutionera medicin, men det är viktigt att förstå hur det fungerar för att kunna använda det säkert och effektivt. Den nya studien från UC Berkeley ger viktiga insikter om dynamiken i CRISPR-Cas9-inriktning, vilket kan bidra till att förbättra dess noggrannhet och effektivitet och göra det till ett mer lovande verktyg för att behandla ett brett spektrum av genetiska sjukdomar.
