Sebilangan besar sel di dalam tubuh manusia mempunyai dua perpustakaan genetik; satu di dalam nukleus dan struktur dalaman yang lain disebut mitokondria.
Usaha kolaboratif dari beberapa kumpulan penyelidikan telah menyebabkan suatu proses yang pada suatu hari akan memungkinkan para saintis mengubah petunjuk yang membentuk genom "lain" sel dan berpotensi merawat pelbagai penyakit.
Asas molekul untuk alat penyuntingan gen revolusioner ini adalah toksin DddA yang dirembeskan oleh bakteria Burkholderia cenocepacia untuk membunuh mikroba lain apabila persaingan sumber menjadi semakin teruk.
Para penyelidik di University of Washington telah tertarik dengan racun untuk sementara waktu, mendapati bahawa ia mengubah asas asid nukleik yang disebut sitosin menjadi satu lagi yang biasa dijumpai dalam RNA yang disebut uracil.
Ini bukan kali pertama para penyelidik menggunakan senjata bakteria untuk mengetahui bagaimana cara menyetel DNA dengan cara ini. Sebenarnya, sebilangan besar keluarga yang disebut enzim deaminase telah digunakan dalam kejuruteraan genetik.
Pasukan penyelidik di MIT telah menggabungkan deaminase dengan pertukaran kod dengan teknologi CRISPR, yang memerlukan penggunaan templat RNA untuk mengenal pasti urutan dan kemudian menggunakan enzim untuk membuat perubahan.
Ini tidak terlalu banyak masalah jika anda ingin membuat perubahan pada pendua helai DNA di dalam sesuatu yang menyambut seperti inti sel. Tetapi menukar templat RNA merentasi membran mitokondria selektif tidak mudah.
Ini disebabkan oleh fakta bahawa lebih dari satu miliar tahun yang lalu, mitokondria adalah organisma sendiri, dan seiring waktu mereka berkembang, berkongsi tanggungjawab memecah glukosa dengan sel.
Video promosi:
Nasib baik, toksin DddA mempunyai kemampuan unik untuk mengubah kedua helai DNA, membuka jalan untuk CRISPR - dan templat RNA yang rumit - memihak kepada kaedah alternatif untuk menargetkan urutan yang ingin anda ubah.
Kelas enzim ini dapat disesuaikan untuk mencari kod asid nukleik tertentu dan pemisahannya. Apa yang diperlukan untuk pengenalan toksin yang menggantikan sitosin.
Bersama dengan DddA, enzim yang direka khas dapat menemui urutan sasaran dalam mitokondria dan mengubah sitosin yang dijumpainya menjadi urasil, yang kemudiannya diubah menjadi tulang belakang khusus DNA yang serupa yang disebut timin.
Sama seperti mutasi dalam DNA nuklear dapat menyebabkan berbagai macam kondisi kesihatan, mutasi pada gen mitokondria juga dapat bermasalah, mempengaruhi apa saja dari perkembangan otak hingga pertumbuhan otot, tahap tenaga, metabolisme, dan imuniti.
Penyelidikan ini diterbitkan dalam jurnal Nature.
