Orgasme yang Segera Terjadi Pada Wanita Berhubungan Dengan Kaki Gelisah - ScienceDaily

Teknologi CRISPR sel tunggal menguraikan peran aksesibilitas kromatin pada kanker – ScienceDaily


Dalam sumber daya baru untuk komunitas ilmiah, diterbitkan hari ini di Bioteknologi Alam, para peneliti di lab Neville Sanjana, PhD, di New York Genome Center (NYGC) dan New York University (NYU) mengembangkan CRISPR-sciATAC, sebuah platform skrining genetik integratif baru yang bersama-sama menangkap gangguan gen CRISPR dan aksesibilitas kromatin sel tunggal genom-lebar. Dengan teknologi ini, mereka membuat profil perubahan dalam organisasi genom dan membuat atlas skala besar tentang bagaimana hilangnya enzim pengubah kromatin individu berdampak pada genom manusia. Metode baru ini memanfaatkan programabilitas sistem pengeditan gen CRISPR untuk melumpuhkan hampir semua gen terkait kromatin secara paralel, menawarkan wawasan yang lebih dalam kepada para peneliti tentang peran aksesibilitas DNA pada kanker dan penyakit langka yang melibatkan kromatin.

Kemajuan terbaru dalam teknologi sel tunggal telah memberi para ilmuwan kemampuan untuk membuat profil kromatin, kompleks DNA dan protein yang berada di dalam inti sel individu. Kromatin sering disebut “penjaga gerbang” dari genom karena proteinnya bertindak sebagai elemen pengemas DNA, baik yang mendorong atau menolak aksesnya. Ini mengontrol proses ekspresi gen dalam sel, seperti mengaktifkan atau menonaktifkan gen tertentu. Perubahan lanskap kromatin telah dikaitkan dengan beragam sifat dan penyakit manusia, terutama kanker.

Dalam demonstrasi awal CRISPR-sciATAC, tim Sanjana Lab merancang perpustakaan CRISPR untuk menargetkan 20 gen pemodifikasi kromatin yang biasanya bermutasi pada berbagai jenis kanker, termasuk kanker payudara, usus besar, paru-paru, dan otak. Banyak dari enzim ini bertindak sebagai penekan tumor dan kehilangannya menghasilkan perubahan global dalam aksesibilitas kromatin. Misalnya, kelompok tersebut menunjukkan bahwa hilangnya gen EZH2, yang mengkode methytransferase histon, mengakibatkan peningkatan ekspresi gen di beberapa gen perkembangan yang sebelumnya dibungkam.

“Skala CRISPR-sciATAC membuat kumpulan data ini sangat unik. Di sini, dengan latar belakang genetik yang seragam, kami memiliki data aksesibilitas yang menangkap dampak dari setiap gen yang berhubungan dengan kromatin. Ini memberikan peta terperinci antara setiap gen dan bagaimana kehilangannya berdampak pada organisasi genom dengan resolusi sel tunggal, “kata Dr. Noa Liscovitch-Brauer, seorang rekan postdoctoral di lab Sanjana di New York Genome Center dan NYU dan penulis pendamping studi tersebut.

Secara total, tim tersebut menargetkan lebih dari 100 gen terkait kromatin dan mengembangkan “atlas kromatin” yang memetakan bagaimana genom berubah sebagai respons terhadap hilangnya protein ini. Atlas tersebut menunjukkan bahwa subunit yang berbeda dalam masing-masing dari 17 kompleks pemodelan ulang kromatin yang ditargetkan dapat memiliki efek berbeda pada aksesibilitas genom. Anehnya, hampir semua kompleks ini memiliki subunit di mana kerugian memicu peningkatan aksesibilitas dan subunit lain dengan efek sebaliknya. Secara keseluruhan, gangguan terbesar pada situs pengikatan faktor transkripsi, yang merupakan elemen fungsional penting dalam genom, diamati setelah hilangnya protein 1A yang mengandung domain interaktif yang kaya AT (ARID1A), anggota kompleks BAF. Mutasi pada protein kompleks BAF diperkirakan terlibat dalam 1 dari setiap 5 kanker.

Selain metode CRISPR-sciATAC, tim juga mengembangkan serangkaian metode komputasi untuk memetakan pergerakan dinamis nukleosom, yang merupakan kelompok protein yang dililitkan DNA. Ketika ada lebih banyak nukleosom, DNA akan tergulung rapat dan lebih sedikit tersedia untuk mengikat faktor transkripsi. Inilah yang ditemukan tim di situs pengikatan faktor transkripsi spesifik yang terlibat dalam proliferasi sel setelah CRISPR knock-out. ARID1A. Saat menargetkan enzim pemodifikasi kromatin yang berbeda, situs yang sama ini mengalami perluasan dalam jarak nukleosom, yang menunjukkan dinamika posisi nukleosom di situs tertentu dalam genom. Metode CRISPR-sciATAC memungkinkan tim untuk secara sistematis mengeksplorasi plastisitas genom ini untuk beberapa enzim pemodifikasi kromatin dan situs pengikatan faktor transkripsi.

“Kami benar-benar fokus untuk membuat CRISPR-sciATAC menjadi teknik yang dapat diakses – kami menginginkannya menjadi sesuatu yang dapat dilakukan oleh lab mana pun. Kami memproduksi sebagian besar enzim kunci di dalam perusahaan dan menggunakan metode sederhana untuk isolasi sel tunggal yang tidak memerlukan mikrofluida atau kit sel tunggal, “kata Dr. Antonino Montalbano, mantan rekan postdoctoral di lab Sanjana di New York Genome Center dan NYU dan rekan penulis pertama studi tersebut.

Untuk mengembangkan teknologi CRISPR-sciATAC, para peneliti menggunakan campuran sel manusia dan tikus untuk membuat proses penandaan / identifikasi yang memungkinkan mereka untuk membelah dan membuat kode batang inti sel serta menangkap RNA panduan tunggal yang diperlukan untuk penargetan CRISPR. Pekerjaan ini dibangun dari pengindeksan kombinatorial sel tunggal sebelumnya, pekerjaan ATAC-seq (sciATAC-seq) dari Dr. Jay Shendure di University of Washington dan kelompok lain yang mengembangkan metode genomik sel tunggal baru. CRISPR-sciATAC juga menggunakan transposase unik dan mudah dimurnikan yang dikembangkan di Lab Teknologi Inovasi NYGC. Hambatan teknis utama adalah mengoptimalkan kondisi eksperimental untuk secara bersamaan menangkap RNA panduan CRISPR dan fragmen genom untuk profil aksesibilitas sambil juga menjaga selubung inti setiap sel tetap utuh.

“Mengintegrasikan profil aksesibilitas kromatin ke dalam layar CRISPR seluruh genom memberikan lensa baru bagi kita untuk memahami regulasi gen,” kata Dr. Sanjana, Anggota Fakultas Inti, NYGC, Asisten Profesor Biologi, NYU, dan Asisten Profesor Ilmu Saraf dan Fisiologi, NYU Grossman School of Medicine, penulis senior studi tersebut. “Dengan CRISPR-sciATAC, kami memiliki pandangan yang komprehensif tentang bagaimana enzim dan kompleks pemodifikasi kromatin tertentu mengubah aksesibilitas dan mengatur interaksi yang mengontrol ekspresi gen. Kromatin mengatur panggung untuk ekspresi gen, dan di sini kami dapat mengukur dampak dari mutasi yang berbeda pada chromatin dengan cepat. Kami berharap atlas ini akan menjadi sumber daya yang berguna bagi masyarakat dan CRISPR-sciATAC akan digunakan untuk menghasilkan atlas serupa dalam sistem biologis lain dan konteks penyakit. “

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Pusat Genom New York. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel