Utilizando CRISPRi-ART, una herramienta de ARN programable para estudiar genomas, los investigadores pudieron demostrar que PicA es un componente esencial del proceso de desarrollo y replicación del núcleo de Chimalliviridae.
“Sin la simplicidad y versatilidad de las tecnologías CRISPR dirigidas a ARN, formular y responder directamente estas preguntas sería casi imposible. Estamos realmente emocionados de ver cómo estas herramientas desentrañan los misterios codificados por los genomas de los fagos”, dijo el coautor Ben Adler, un académico postdoctoral que trabaja con la pionera de CRISPR, ganadora del Premio Nobel, Jennifer Doudna.
Las bacterias y los virus han participado en una especie de carrera armamentista durante miles de millones de años, y cada uno de ellos ha evolucionado para contrarrestar las adaptaciones del otro. Los investigadores dicen que el sofisticado sistema de transporte PicA es el resultado de esa intensa y continua competencia evolutiva. El sistema ha evolucionado para ser a la vez altamente flexible y altamente selectivo, permitiendo sólo elementos beneficiosos clave dentro del núcleo. Sin el sistema PicA, las proteínas defensivas de las bacterias se abrirían camino hacia el interior y sabotearían el proceso de replicación del virus.
Esta información es vital, como afirman los científicos del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI). Iniciativa de patógenos emergentes y UC San Diego Centro de aplicaciones y terapéuticas innovadoras de fagos se esfuerzan por sentar las bases para eventualmente programar genéticamente fagos para tratar una variedad de enfermedades mortales.
“Realmente no entendíamos cómo funcionaba el sistema de importación de proteínas o qué proteínas estaban involucradas anteriormente, por lo que esta investigación es el primer paso para comprender un proceso clave que es fundamental para que estos fagos se repliquen con éxito”, dijo la Facultad de Ciencias Biológicas. la estudiante de posgrado Emily Armbruster, coautora del artículo. “Cuanto más comprendamos estos sistemas esenciales, mejor podremos diseñar fagos para uso terapéutico”.
Los objetivos futuros de estos virus genéticamente programados incluyen la bacteria Pseudomonas aeruginosa, que se sabe que causa infecciones potencialmente mortales y plantea riesgos para los pacientes hospitalizados. Otros objetivos prometedores incluyen E. coli y Klebsiella, que pueden causar infecciones crónicas y recurrentes y, en algunos casos, ingresar al torrente sanguíneo, lo que puede poner en peligro la vida.
La lista completa de autores del artículo de PNAS incluye: Chase Morgan (estudiante de posgrado), Eray Enustun (estudiante posdoctoral), Emily Armbruster (estudiante de posgrado), Erica Birkholz (estudiante posdoctoral), Amy Prichard (estudiante de posgrado), Taylor Forman ( estudiante de posgrado), Ann Aindow (becaria postdoctoral), Wichanan Wannasrichan (estudiante de posgrado), Sela Peters (estudiante de pregrado), Koe Inlow (becaria de posdoctorado), Isabelle Shepherd (estudiante de pregrado), Alma Razavilar (estudiante de secundaria), Vorrapon Chaikeeratisak ( profesor asistente), Benjamin Adler (becario postdoctoral), Brady Cress (investigador principal), Jennifer Doudna (profesora), Kit Pogliano (profesora), Elizabeth Villa (profesora), Kevin Corbett (profesor asociado) y Joe Pogliano (profesor).
Este trabajo fue apoyado por una subvención de la Iniciativa de Patógenos Emergentes del HHMI y los Institutos Nacionales de Salud (R01-GM129245 y R35 GM144121).
Divulgaciones de intereses en competencia: los profesores Kit y Joe Pogliano tienen una participación accionaria en Linnaeus Bioscience Inc. y reciben ingresos. El profesor Doudna es cofundador de Caribou Biosciences, Editas Medicine, Scribe Therapeutics, Intellia Therapeutics y Mammoth Biosciences. Doudna también es miembro del consejo asesor científico de Vertex, Caribou Biosciences, Intellia Therapeutics, Scribe Therapeutics, Mammoth Biosciences, Algen Biotechnologies, Felix Biosciences, The Column Group e Inari. Es asesora científica principal de Sixth Street, directora de Johnson & Johnson, Altos y Tempus y tiene proyectos de investigación patrocinados por Apple Tree Partners y Roche. Los Regentes de la Universidad de California tienen patentes emitidas y pendientes para tecnologías CRISPR en las que Doudna, Cress, Adler, Joe y Kit Pogliano y Armbruster son inventores.
2024-05-01 17:00:01
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