గత పది సంవత్సరాలలో, CRISPR ఆధారంగా జన్యు సవరణ సాంకేతికత వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది మరియు మానవ క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో జన్యుపరమైన వ్యాధులు మరియు క్యాన్సర్ చికిత్సకు విజయవంతంగా వర్తించబడింది.అదే సమయంలో, ఇప్పటికే ఉన్న జన్యు సవరణ సాధనాలు మరియు నిర్ణయాత్మక సమస్యలను పరిష్కరించడానికి ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న శాస్త్రవేత్తలు జన్యు సవరణ సంభావ్యతతో కొత్త కొత్త సాధనాలను నిరంతరం నొక్కుతున్నారు.

సెప్టెంబర్ 2021లో, జాంగ్ ఫెంగ్ బృందం సైన్స్ జర్నల్ [1]లో ఒక పత్రాన్ని ప్రచురించింది మరియు అనేక రకాలైన ట్రాన్స్‌పోస్టర్‌లు RNA గైడెడ్ న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ ఎంజైమ్‌లను కోడ్ చేసి దానికి ఒమేగా సిస్టమ్ (ISCB, ISRB, TNP8తో సహా) అని పేరు పెట్టినట్లు కనుగొన్నారు.కట్టింగ్ DNA ద్వంద్వ గొలుసుకు మార్గనిర్దేశం చేయడానికి ఒమేగా వ్యవస్థ RNA యొక్క ఒక విభాగాన్ని ఉపయోగిస్తుందని అధ్యయనం కనుగొంది, అవి ωRNA.మరీ ముఖ్యంగా, ఈ న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ ఎంజైమ్‌లు చాలా చిన్నవి, కేవలం 30% CAS9 మాత్రమే, అంటే అవి కణాలకు పంపిణీ అయ్యే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

అక్టోబర్ 12, 2022న, జాంగ్ ఫెంగ్ బృందం నేచర్ జర్నల్‌లో ప్రచురించింది: ωrna మరియు టార్గెట్ DNA [2]తో కాంప్లెక్స్‌లో ఒమేగా నికేస్ ISRB నిర్మాణం.

ISRB-ωRNA యొక్క ఘనీభవించిన ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ నిర్మాణాన్ని మరియు ఒమేగా వ్యవస్థలో లక్ష్య DNA కాంప్లెక్స్‌ను అధ్యయనం మరింత విశ్లేషించింది.

ISCB అనేది CAS9 యొక్క పూర్వీకుడు, మరియు ISRB అనేది ISCB యొక్క HNH న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ డొమైన్ లేకపోవడానికి అదే వస్తువు, కాబట్టి పరిమాణం చిన్నది, కేవలం 350 అమైనో ఆమ్లాలు మాత్రమే.DNA మరింత అభివృద్ధి మరియు ఇంజనీరింగ్ పరివర్తనకు పునాదిని కూడా అందిస్తుంది.

RNA-గైడెడ్ IsrB అనేది ట్రాన్స్‌పోజన్‌ల IS200/IS605 సూపర్ ఫామిలీచే ఎన్‌కోడ్ చేయబడిన OMEGA కుటుంబంలో సభ్యుడు.ఫైలోజెనెటిక్ విశ్లేషణ మరియు భాగస్వామ్య ప్రత్యేక డొమైన్‌ల నుండి, IsrB IscB యొక్క పూర్వగామిగా ఉండే అవకాశం ఉంది, ఇది Cas9 యొక్క పూర్వీకుడు.

మే 2022లో, కార్నెల్ యూనివర్శిటీ యొక్క లవ్లీ డ్రాగన్ లాబొరేటరీ సైన్స్ [3] జర్నల్‌లో ఒక పేపర్‌ను ప్రచురించింది, IscB-ωRNA యొక్క నిర్మాణాన్ని మరియు DNAను కత్తిరించే దాని విధానాన్ని విశ్లేషిస్తుంది.

IscB మరియు Cas9తో పోలిస్తే, IsrBలో HNH న్యూక్లీస్ డొమైన్, REC లోబ్ మరియు చాలా PAM సీక్వెన్స్-ఇంటరాక్టింగ్ డొమైన్‌లు లేవు, కాబట్టి IsrB Cas9 కంటే చాలా చిన్నది (సుమారు 350 అమైనో ఆమ్లాలు మాత్రమే).అయినప్పటికీ, IsrB యొక్క చిన్న పరిమాణం సాపేక్షంగా పెద్ద గైడ్ RNA ద్వారా సమతుల్యం చేయబడింది (దాని ఒమేగా RNA సుమారు 300 nt పొడవు ఉంటుంది).

జాంగ్ ఫెంగ్ బృందం తడి-వేడి వాయురహిత బాక్టీరియం డెసల్ఫోవిర్గులా థర్మోకునికులి మరియు దాని సముదాయం ωRNA మరియు లక్ష్య DNA నుండి IsrB (DtIsrB) యొక్క క్రయో-ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ నిర్మాణాన్ని విశ్లేషించింది.IsrB ప్రోటీన్ యొక్క మొత్తం నిర్మాణం Cas9 ప్రోటీన్‌తో వెన్నెముక నిర్మాణాన్ని పంచుకున్నట్లు నిర్మాణ విశ్లేషణ చూపించింది.

కానీ తేడా ఏమిటంటే, లక్ష్య గుర్తింపును సులభతరం చేయడానికి Cas9 REC లోబ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, అయితే IsrB దాని ωRNAపై ఆధారపడుతుంది, దీనిలో కొంత భాగం REC లాగా పనిచేసే సంక్లిష్టమైన త్రిమితీయ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

RuvC నుండి పరిణామం సమయంలో IsrB మరియు Cas9 యొక్క నిర్మాణ మార్పులను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, జాంగ్ ఫెంగ్ బృందం థర్మస్ థర్మోఫిలస్ నుండి RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 మరియు SpCas9 యొక్క లక్ష్య DNA- బైండింగ్ నిర్మాణాలను పోల్చారు.

IsrB మరియు దాని ωRNA యొక్క నిర్మాణ విశ్లేషణ, IsrB-ωRNA సంయుక్తంగా లక్ష్య DNAని ఎలా గుర్తిస్తుంది మరియు క్లియర్ చేస్తుందో స్పష్టం చేస్తుంది మరియు ఈ సూక్ష్మ కేంద్రకం యొక్క మరింత అభివృద్ధి మరియు ఇంజనీరింగ్‌కు ఆధారాన్ని కూడా అందిస్తుంది.ఇతర RNA-గైడెడ్ సిస్టమ్‌లతో పోలికలు ప్రోటీన్లు మరియు RNAల మధ్య క్రియాత్మక పరస్పర చర్యలను హైలైట్ చేస్తాయి, ఈ విభిన్న వ్యవస్థల జీవశాస్త్రం మరియు పరిణామంపై మన అవగాహనను మెరుగుపరుస్తాయి.

లింకులు:

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