Cas9 is nogal ‘omvangrijk’ (afb: WkiMedia Commons)
Cas-ewitten die worden gebruikt zijn nogal omvangrijk en maken het lastig om bepaalde CRISPR-genoom-bewerkingen uit te voeren. De bezorgers (vectoren), meestal kreupel-gemaakte virus-sen, kunnen al die gigantische moleculen niet bergen. Nu hebben onderzoekers de nuclease TnpB, een enzym, gevonden dat hetzelfde werk als de Cas-eiwitten zou doen dan maar een stuk kleiner is dan de alternatieve eiwitten. Ze zien hun vinding vooral voor toepassing in planten.
TnpB’s zijn eiwitten die hun oorsprong vinden in transposons (springende genen) en begeleid worden door gidsRNA. Ze zouden in feite evolutionair de ‘voorouders’ zijn van nucleases als Cas12. Alleen bestaat zo’n TnpB-nuclease uit ‘maar’ zo’n 300 tot 500 aminozuren, ongeveer eenderde van Cas12 of Cas9: honkballen in plaats van voetballen.
De onderzoekers rond Kutubuddin Molla (e-@dres) van het Indiase rijstonderzoeksinstituut in Cuttack gebruikten de TnpB-nuclease van de bacterie Deinococcus radiodurans, die bekend is onder extreme, onder meer radioactieve, omstandigheden te kunnen leven. Die heeft zo’n vierhonderd aminozuren. Ook deze nuclease werkt, zoals gezegd, met een gidsRNA om het knipenzym naar de juiste plek op het DNA te leiden. TnpB kan plaatsen op het genoom bereiken die voor Cas9 onbereikbaar zijn.
Alleskunner?
De onderzoekers pasten de aminozuurvolgorde van TnpB zo aan dat de nuclease geschikt werd voor de bewerken van plantaardig erfgoed. De aangepaste nuclease werd gebruikt voor het verstoren van ongewenste genen, het veranderen van de voedingswaarde van de plant (vooral rijst), het verhogen van de stressweerstand e.d.
Hoewel TnpB in zijn oorspronkelijk vorm een functie heeft als genschaar is die door enige verandering ook te gebruiken voor het (de)activeren van genen. Dan wordt die knipfunctie geblokkeerd en ontstaat dTnpB. Die nuclease kan gekoppeld aan eiwitten die genen (de)activeren. Ook is bewerking van afzonderlijke DNA-basen met TnpB mogelijk. Kortom: een prima genoombewerker (voor planten), zou je zo denken. Of die ook fouten maakt, zoals onbedoelde mutaties, vertelt het verhaal (mij=as) niet.
Bron: phys.org