Delivery Cas9 into mitochondria



Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

Технологии направленного редактирования ядерного генома активно и успешно используются в лабораториях по всему миру. Нуклеазы на основе доменов типа «цинковые пальцы» (ZFN) и нуклеазы на основе эффекторных TAL-белков (TALENs) уже адаптированы для внесения двухцепочечных разрывов в митохондриальной ДНК (мтДНК). Появившаяся недавно более эффективная и универсальная технология CRISPR\Cas9 находится на начальном этапе её адаптации для мтДНК. Цель настоящей работы - модификация нуклеазы Cas9, одной из составляющих функциональных частей системы CRISPR\Cas9, для специфического импорта во внутримитохондриальное пространство. Адаптация второго компонента системы - направляющей РНК, позволяющая осуществлять ее специфическую доставку в митохондрии, даст возможность использовать данную систему для направленной деградации мтДНК содержащей мутации, а в перспективе позволит разработать подходы для её редактирования.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

K. Orishchenko

Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Kant Baltic Federal University

Email: OrishchenkoKE@icg.sbras.ru
Novosibirsk, Russia; Kaliningrad, Russia

J. Sofronova

Kant Baltic Federal University

Kaliningrad, Russia

E. Chupakhin

Kant Baltic Federal University

Kaliningrad, Russia

E. Lunev

Kant Baltic Federal University

Kaliningrad, Russia

I. Mazunin

Kant Baltic Federal University

Kaliningrad, Russia

Bibliografia

  1. Schaefer A.M., McFarland R., Blakely E.L. et al. Prevalence of mitochondrial DNA disease in adults. Ann. Neurol. 2008; 63: 35-9.
  2. DiMauro S., Schon E.A., Carelli V. et al. The clinical maze of mitochondrial neurology. Nat. Rev. Neurol. 2013; 9: 429-44.
  3. Schon E.A., DiMauro S., Hirano M. Human mitochondrial DNA: roles of inherited and somatic mutations. Nat. Rev. Genet. 2012; 13: 878-90.
  4. Sander J.D., Joung J.K. CRISPR-Cas systems for editing, regulating and targeting genomes. Nat. Biotechnol. 2014; 32: 347-55.
  5. Harrison M.M., Jenkins B.V., 0'Connor-Giles K.M. et al. CRISPR view of development. Genes Dev. 2014; 28: 1859-72.
  6. Gammage P.A., Rorbach J., Vincent A.I. et al. Mitochondrially targeted ZFNs for selective degradation of pathogenic mitochondrial genomes bearing large-scale deletions or point mutations. EMB0 Mol. Med. 2014; 6: 458-66.
  7. Bacman S.R., Williams S.L., Pinto M. et al. Specific elimination of mutant mitochondrial genomes in patient-derived cells by mitoTALENs. Nat. Med. 2013; 19: 1111-3.
  8. Yang L., Guell M., Byrne S. et al. 0ptimization of scarless human stem cell genome editing. Nucleic Acids Res. 2013; 41: 9049-61.
  9. Sieber F., Duchene A.M., Marechal-Drouard L. Mitochondrial RNA import: from diversity of natural mechanisms to potential applications. Int. Rev. Cell Mol. Biol. 2011; 287: 145-90.
  10. Mali P., Yang L., Esvelt K.M. et al. RNA-guided human genome engineering via Cas9. Science 2013; 339: 823-6.
  11. Kaltimbacher V., Bonnet C., Lecoeuvre G. et al. mRNA localization to the mitochondrial surface allows the efficient translocation inside the organelle of a nuclear recoded ATP6 protein. RNA 2006; 12: 1408-17.
  12. Neupert W., Herrmann J.M. Translocation of proteins into mitochondria. Annu. Rev. Biochem. 2007; 76: 723-49.
  13. Fink M., Flekna G., Ludwig A. et al. Improved translation efficiency of injected mRNA during early embryonic development. Dev. Dyn. 2006; 235: 3370-8.
  14. Wang G., Chen H.W., 0ktay Y. et al. PNPASE regulates RNA import into mitochondria. Cell 2010; 142: 456-67.
  15. Wang G., Shimada E., Koehler C.M. et al. PNPASE and RNA trafficking into mitochondria. Biochim. Biophys. Acta 2012; 1819: 998-1007.
  16. Tonin Y., Heckel A.M., Dovydenko I. et al. Characterization of chemically modified oligonucleotides targeting a pathogenic mutation in human mitochondrial DNA. Biochimie 2014; 100: 192-9.
  17. Tonin Y., Heckel A.M., Vysokikh M. et al. Modeling of antigenomic therapy of mitochondrial diseases by mitochondrially addressed RNA targeting a pathogenic point mutation in mitochondrial DNA. J. Biol. Chem. 2014; 289: 13323-34.
  18. Ran F.A., Cong L., Yan W.X. et al. In vivo genome editing using Staphylococcus aureus Cas9. Nature 2015; 520: 186-91.
  19. Zetsche B., Gootenberg J.S., Abudayyeh O.O. et al. Cpf1 is a single RNA-guided endonuclease of a class 2 CRISPR-Cas system. Cell 2015; 163: 759-71.
  20. Shmakov S., Abudayyeh O.O., Makarova K.S. et al. Discovery and Functional Characterization of Diverse Class 2 CRISPR-Cas Systems. Moll. Cell 2015; 60: 385-97.
  21. Jo A., Ham S., Lee G.H. et al. Efficient Mitochondrial Genome Editing by CRISPR/Cas9. Biomed. Res. Int. 2015; 2015: 305716.
  22. Ran F.A., Hsu P.D., Wright J. et al. Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system. Nat. Protoc. 2013; 8: 2281-308.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Eco-Vector, 2016


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: 

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies