GUIDE-Seq teknolojisi, bitkilerde çift iplikli DNA kırılmalarını tespit edebilir

Our Miss Brooks: Head of the Board / Faculty Cheer Leader / Taking the Rap for Mr. Boynton (Haziran 2019).

Anonim

DNA'daki çift sarmallı kopmalar çeşitli teknolojilerle tespit edilebilir. Bitkilerde bunu yapmak son derece zordur, ancak GUIDE-Seq yeni çalışmalarda ümit vaat etmektedir.

GUIDE-Seq, DNA çift iplikli kopmalarla (DSB) ilgilenir ve dizileme ile değerlendirilen DSB'lerin genom açısından tarafsız bir şekilde tanımlanmasını temsil eder. Temel olarak, teknoloji koli bandı benzeri DNA parçalarının hasarlı DNA'yı kapatabildiği ve orada tanımlanabilir bir işaret bıraktığı hasar noktaları arar. Çoğu zaman, bu onarımlar evde koli bandı düzeltmeleri gibidir - her zaman mükemmel değildir. GUIDE-Seq, DNA hasarının ve onarım işlemlerinin izlenmesine yardımcı olabilecek bantlanmış yerleri verimli bir şekilde izleyebilir.

Kanal bandı hayvan hücrelerinde etkilidir. Ancak, bitki hücreleri — zor hücre duvarlarıyla- DNA koparmalarını işaretlemek için bantları hücreye sokmakta güçlük çekerler. Plant Science'daki Trends dergisinde yayınlanan bir spot makalede, Michigan Technological University'den biyologlar, GUIDE-Seq'in bitki DNA hasarını, onarımını ve evrimini gözlemlemek için nasıl bir çözüm olabileceğini açıklamaktadır.

Gen düzenleme araçları

Hasarlı DNA bazen tamir edildiğinde yanlış bir delikten bir gömlek düğmesine basmak gibi uyumsuz bir dizi yaratacaktır. Böyle küçük bir hata, genetik planlarda büyük bir fark yaratan düzensiz bir dizi oluşturur.

Michigan'daki biyolojik bilimler profesörü ve makalenin ilgili yazarı Guiliang Tang, "DNA tamiri olmadan hayatta kalamayız, " diyor. Hücrelerin DNA'yı doğal olarak onardığını ve şimdi de yeni CRISPR-Cas9 teknolojisi ile genlerin insanlar tarafından modifiye edilebileceğini ve bunun da DNA onarımını gerektirdiğini açıklıyor.

Tang, "Doğa, genomun herhangi bir yerinde olabilecek rastgele DNA hasarı sunar, " diye açıklıyor Tang. "CRISPR, tamir yoluyla modifikasyonlar için çok spesifik DNA hasarları verebilir."

GUIDE-Seq'in algıladığı en büyük sorun, kesme ve yapıştırma geni düzenleme aracı olarak kullanılan CRISPR ile hedef dışıdır. Bununla birlikte, bu kesme ve yapıştırma her zaman yeterince hassas değildir ve çift iplikli kopmalar arasında yanlış onarımlara neden olur.

Neyse ki, doğru ve yanlış DNA onarımlarının kesin konumu koli bandıyla tespit edilebilir. GUIDE-Seq, gen düzenlemesinin araç takımı içinde, bir görüntüdeki aynı rengin tüm bölümlerini vurgulayan damlalık aracı gibidir; Kanal bandı ile işaretlenen DNA onarımları, hasarlı DNA sarmalı boyunca GUIDE-Seq tarafından hassas bir şekilde yerleştirilebilir.

Tang, “Bu koli bandı çok kısa DNA dizilerinden oluşuyor - yaklaşık 33 nükleotid uzun - çift iplik kırılmaları bulmak için, ” diyor. "Kısa dizi, verimlilikle sonuçlanıyor."

Kısa sekansın yapısı ve bileşimi de önemlidir, bu da koli bandını farklı amaçlar için renkli ve kullanışlı hale getirebilir. Örneğin, yeşil bir koli bandı yararlı genlerdeki DNA hasarını daha kolay algılar ve kırmızı bir tanesi ters genlerde hasarı algılar ve benzerleri. Tang'in laboratuarı şu anda farklı renkteki kanal bantlarını test ediyor.

Bitki genetiği

DNA hasarı ve onarımı, bitki evriminin, özelliklerinin ve evcilleştirilmesinin itici güçleridir; Ayrıca hayvan hücrelerinin eksik olduğu kendi benzersiz DNA onarım faktörlerine de sahiptirler. Ancak kalın hücre duvarlarından dolayı, bitki hücrelerini DNA hasarının tespiti için çalışmak zor olabilir.

Tang, "Şimdiye kadar, GUIDE-Seq sadece kültürlenmiş hayvan hücreleri kullanılarak geliştirilmiştir." Diyor. "Bitkilerde, hücre duvarlarını kaldırarak hayvan hücrelerini taklit edebiliriz, ancak hücre duvarı iyileşmeden önce kanal bandını hücrelere yerleştirmek için çabuk çalışmamız gerekir."

GUIDE-seq muhtemelen bitkiler için tek tek hücrelerle sınırlıdır. Yine de, teknolojinin kullanılması, DNA onarımındaki mutantların değerlendirilmesine yardımcı olabilir, bitki DNA onarım süreçlerini inceleyebilir ve en önemlisi, gen düzenleme etkinliğini ve doğruluğunu garantilemek için diğer teknolojiyle birlikte çalışabilir. Özellikle CRISPR teknolojisindeki ilerlemeler ile GUIDE-Seq aracı bitki genetiği araştırmasında kök salmaya devam edecektir.

menu
menu