TY - JOUR

T1 - Фоторасщепляемые направляющие РНК для фоторегулируемой системы CRISPR/CAS9

AU - Ахметова, Е.

AU - Вохтанцев, Иван Павлович

AU - Мещанинова, М.И.

AU - Воробьева, Мария Александровна

AU - Жарков, Дмитрий Олегович

AU - Новопашина, Дарья Сергеевна

N1 - Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 22-14-00294) и базового бюджетного финансирования в рамках проекта государственного задания Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (2021-2024 гг.) № 121031300042-1. Фоторасщепляемые направляющие РНК для фоторегулируемой системы CRISPR/Cas9 / Е. А. Ахметова, И. П. Вохтанцев, М. И. Мещанинова [и др.] // Биоорганическая химия. – 2024. – Т. 50, № 4. – С. 556-567. – DOI 10.31857/S0132342324040147.

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Создание систем редактирования генома на основе CRISPR/Cas с повышенной эффективностью и специфичностью, а также возможностью регуляции действия путем облучения светом представляет собой актуальную задачу. Перспективный способ решения этой задачи - модификация компонентов систем CRISPR/Cas, в частности направляющих РНК, путем введения фоторасщепляемых линкеров. Мы разработали подход к получению фоторасщепляемых направляющих sgРНК (single guide RNA) для системы CRISPR/Cas9, содержащих линкеры на основе 1-(2-нитрофенил)-1,2-этандиола. При облучении УФ-светом такие направляющие РНК разрушаются, и происходит “выключение” системы CRISPR/Cas9. Нами получено три варианта фотомодифицированных sgРНК с различным расположением фотолинкера. Показано, что sgРНК, в которой фотолинкер расположен в области связывания с белком Cas9 и формирования шпильки, способна эффективно направлять белок Cas9 для расщепления ДНК-мишени до облучения УФ-светом и утрачивает свою активность после облучения. Выбраны условия для контролируемого расщепления 40% модельной ДНК-мишени. Разработанный подход обеспечивает специфическую инактивацию системы геномного редактирования CRISPR/ Cas9 в заданный момент времени в определенном месте. Фоторегуляция геномного редактирования позволит не только снизить нежелательные нецелевые эффекты, но также может стать основой для лечения ряда генетических заболеваний.

AB - Создание систем редактирования генома на основе CRISPR/Cas с повышенной эффективностью и специфичностью, а также возможностью регуляции действия путем облучения светом представляет собой актуальную задачу. Перспективный способ решения этой задачи - модификация компонентов систем CRISPR/Cas, в частности направляющих РНК, путем введения фоторасщепляемых линкеров. Мы разработали подход к получению фоторасщепляемых направляющих sgРНК (single guide RNA) для системы CRISPR/Cas9, содержащих линкеры на основе 1-(2-нитрофенил)-1,2-этандиола. При облучении УФ-светом такие направляющие РНК разрушаются, и происходит “выключение” системы CRISPR/Cas9. Нами получено три варианта фотомодифицированных sgРНК с различным расположением фотолинкера. Показано, что sgРНК, в которой фотолинкер расположен в области связывания с белком Cas9 и формирования шпильки, способна эффективно направлять белок Cas9 для расщепления ДНК-мишени до облучения УФ-светом и утрачивает свою активность после облучения. Выбраны условия для контролируемого расщепления 40% модельной ДНК-мишени. Разработанный подход обеспечивает специфическую инактивацию системы геномного редактирования CRISPR/ Cas9 в заданный момент времени в определенном месте. Фоторегуляция геномного редактирования позволит не только снизить нежелательные нецелевые эффекты, но также может стать основой для лечения ряда генетических заболеваний.

KW - Регулируемая система CRISPR/CAS9

KW - УФ-облучение

KW - Направляющие SGРНК

KW - Фоторасщепляемый линкер

KW - CONTROLLABLE CRISPR/CAS9 SYSTEM

KW - UV-irradiation

KW - GUIDE SGRNA

KW - PHOTOCLEAVABLE LINKER

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=72869999

U2 - 10.31857/S0132342324040147

DO - 10.31857/S0132342324040147

M3 - статья

VL - 50

SP - 556

EP - 567

JO - Биоорганическая химия

JF - Биоорганическая химия

SN - 1998-2860

IS - 4

ER -