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Comment une protéine CRISPR pourrait fournir de nouveaux tests pour de nombreux virus

Dans une première pour l’ensemble d’outils génétiques connu sous le nom de CRISPR, une protéine récemment découverte s’est avérée agir comme une sorte de système d’autodestruction polyvalent pour les bactéries. l’ADN uncomplicated brin et l’ADN double brin. la découverte offre un potentiel pour le développement de nouveaux checks de diagnostic à domicile peu coûteux et très sensibles pour un huge éventail de maladies infectieuses, notamment le COVID-19, la grippe, Ebola et Zika, selon aux auteurs d’une nouvelle étude dans la revue Nature.

l’équipe a découvert que lorsque cette protéine, nommée Cas12a2, se lie à une séquence spécifique de matériel génétique d’un virus potentiellement dangereux. une partie latérale de Cas12a2 bascule vers révéler un internet site actif, semblable à un couteau à cran d’arrêt à ressort ouvert. Ensuite, le web page actif commence à couper sans discernement tout matériel génétique avec lequel il entre en make contact with. Les chercheurs ont découvert qu’avec une seule mutation de la protéine Cas12a2, le web-site actif ne dégrade que l’ADN easy brin.

Un test basé sur cette technologie pourrait théoriquement combiner les meilleures caractéristiques des assessments basés sur la PCR qui détectent le matériel génétique d’un virus (haute sensibilité.

tout ce que vous avez à faire est de comprendre son génome, puis de changer l’ARN guidebook dans votre test, et vous auriez un take a look at contre lui”, a déclaré David Taylor, professeur agrégé de biosciences moléculaires. à l’Université du Texas à Austin et co-auteur correspondant de la nouvelle étude.

Un tel diagnostic nécessiterait toujours un travail séparé et impliquerait probablement la collecte de salive ou d’un échantillon nasal d’un client à mélanger avec la protéine Cas12a2 modifiée de l’équipe, le morceau d’ARN guide qui agit comme un mugshot pour identifier un virus spécifique, et une sonde fluorescente conçu pour s’allumer lorsque son ADN straightforward brin est coupé.

CRISPR est le nom d’un ensemble d’outils qui se produisent naturellement dans les bactéries.

“Cas12a2 saisit essentiellement les deux extrémités de la double hélice d’ADN et la plie très étroitement”, a déclaré Jack Bravo, boursier postdoctoral à l’UT Austin et co-leading auteur de l’article. “Et ainsi, l’hélice au milieu s’ouvre, puis cela permet à ce web-site actif de détruire les morceaux d’ADN qui deviennent monocaténaires. C’est ce qui rend Cas12a2 différent de tous les autres systèmes de ciblage d’ADN.”

Le co-auteur correspondant de l’article est Ryan Jackson et le co-leading auteur Thomson Hallmark, tous deux de l’Utah State University. Les autres co-auteurs sont Bronson Naegle de l’État de l’Utah et Chase Beisel du Helmholtz Centre for An infection Investigate et de l’Université de Würzburg en Allemagne.

Les données structurelles ont été recueillies à l’aide des installations cryo-EM du laboratoire de biologie structurale Sauer de l’Université du Texas à Austin.

Taylor, Bravo, Hallmark et Jackson sont les inventeurs d’une demande de brevet couvrant les modifications de la protéine Cas12a2 qui lui permettent de couper uniquement l’ADN uncomplicated brin et pour son utilisation dans le diagnostic. Le bureau de commercialisation de la technologie de l’UT Austin gère la propriété intellectuelle et s’efforce de trouver des partenaires industriels qui peuvent aider à réaliser le potentiel de la technologie.

Ce travail a été soutenu en partie par l’Institut nationwide des sciences médicales générales des Instituts nationaux de la santé, l’Agence fédérale allemande pour l’innovation disruptive, la Fondation Welch et la Fondation Robert J. Kleberg, Jr. et Helen C. Kleberg. David Taylor est un boursier CPRIT soutenu par le Most cancers Prevention and Study Institute du Texas.

Un report complémentaire dans le même numéro de Mother nature décrit les fonctions biologiques de Cas12a2, tandis que l’article décrit dans ce communiqué de presse décrit les mécanismes par lesquels la protéine les accomplit.