Immagine da Cell Press: Development and Applications of CRISPR-Cas9 for Genome Engineering
Progetto iGEM | Parte 9
Dopo aver esposto il meccanismo alla base dell’attività di Cas9 nel precedente articolo, lasciatevi presentare lo sviluppo e le utili applicazioni di dCas9.
La proteina Cas9 ha due domini – da intendersi come siti di una proteina con una specifica funzione catalitica o strutturale – che “tagliano” il DNA bersaglio. Cosa succede se si mutano tali domini? Si ottiene una “dead” Cas9 (dCas9), una proteina priva di attività catalitica ma che preserva la sua caratteristica di sistema guidato da RNA per specifici bersagli. dCas9 non viene utilizzata per l’editing del genoma ma è possibile sfruttarla per molti altri scopi.
Ad esempio, il gene della dCas9 può essere fuso con GFP o un’altra proteina fluorescente, collegando la sua sequenza di DNA codificante a quella della proteina di interesse, per visualizzare nelle cellule viventi i cambiamenti nell’organizzazione della cromatina, ossia l’insieme del DNA e delle proteine cromosomiche presenti nel nucleo cellulare.
Ancora, il sistema può essere utilizzato per modificare l’espressione del DNA, alterando la conformazione della cromatina mediante la fusione con proteine che svolgono naturalmente questo ruolo.
Avete già pensato ad un’altra possibile applicazione? In termini scientifici si può ancora parlare di interferenza genica mediante CRISPR (CRISPRi): dCas9 può può bloccare l’espressione di un gene solo occupando lo spazio sul DNA necessario ad altre proteine per realizzare la trascrizione della sequenza! L’effetto è notevole nei batteri.
Gli studi di CRISPRi sono tanti, alcuni ancora in corso e promettenti. Molte di queste ricerche si focalizzano sul contrastare le infezioni batteriche nell’uomo, negli animali e nelle piante coltivate: progettando un RNA guida adeguato, è possibile bersagliare geni importanti nella regolazione dei pathway metabolici batterici o geni di resistenza agli antibiotici.
Oh, tanto per aggiungere, esiste un altro tipo di strumento CRISPR… l’attivazione genica mediante CRISPR! I metodi CRISPRa possono aumentare l’espressione di un gene bersaglio, portando ad una sua sovraespressione.
Ok, noi qui abbiamo finito… ma la tecnologia e gli scienziati no di certo!