Edição de genoma é um tipo de engenharia genética em que o ADN é inserido, substituído, ou removido de um genoma utilizando nucleases modificadas artificialmente, ou "tesoura molecular".[1][2][3]
História
A edição do genoma com nucleases de engenharia, uma poderosa ferramenta para entender a função biológica e revelar a causalidade, foi construída em um esforço conjunto pela academia e indústria de 1994 a 2010. O uso do CRISPR/Cas9 é a implementação de 2013 na "caixa de ferramentas" de edição genética.[4]
A estratégia de substituição baseada em recombinação homóloga nasceu nos anos 70 nos laboratórios de Gerry Fink e Ron Davis[5][6] que mostraram que um gene de levedura pode ser substituído por um marcador selecionável e, portanto, eliminado. Este método tornou-se uma fonte chave da "genética do fermento", e ao longo das três décadas subsequentes, a comunidade de pesquisa de leveduras o usa, entre outras coisas, para fazer uma coleção de alelos nulos[7] e hipomórficos[8] em todo o genoma do fermento, amplamente utilizado para reversão malhas genéticas.[9][10][11]
Processo
Reparo de quebra de fita dupla
A edição do genoma baseia-se no conceito de reparação de mecânica do DNA fita dupla pausa (DSB).
Engenharia de nucleases
A chave para a edição do genoma é criar um DSB em um ponto específico dentro do genoma. As enzimas de restrição comumente usadas são eficazes no corte de DNA, mas geralmente reconhecem e cortam em vários locais. Para superar esse desafio e criar DSB específico do local, três classes distintas de nucleases foram descobertas e bioengenharia até o momento. Estas são as nucleases de dedo de zinco (ZFNs), nucleases efetoras como ativador de transcrição (TALEN), meganucleases e o sistema de repetições palindrômicas curtas e inter-espaçadas regularmente (CRISPR/Cas9).
Referências
- ↑ Esvelt, KM.; Wang, HH. (2013). «Genome-scale engineering for systems and synthetic biology.». Mol Syst Biol. 9 (1). 641 páginas. PMC 3564264
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- ↑ Tan, WS.; Carlson, DF.; Walton, MW.; Fahrenkrug, SC.; Hackett, PB. (2012). «Precision editing of large animal genomes.». Adv Genet. 80: 37–97. PMC 3683964. PMID 23084873. doi:10.1016/B978-0-12-404742-6.00002-8
- ↑ Puchta, H.; Fauser, F. (2013). «Gene targeting in plants: 25 years later.». Int. J. Dev. Biol. 57: 629–637. doi:10.1387/ijdb.130194hp
- ↑ Genome Editing B.C. (Before CRISPR): Lasting Lessons from the “Old Testament” por Urnov Fyodor D., publicado em "The CRISPR Journal" Vol. 1, No. 1 (2018)
- ↑ Transformation of yeast. por Hinnen A, Hicks J B, Fink G R. Proc Natl Acad Sci U S A 1978; 75:1929–1933. Crossref, Medline
- ↑ Replacement of chromosome segments with altered DNA sequences constructed in vitro. por Scherer S, Davis R W. Proc Natl Acad Sci U S A 1979;76:4951–4955.Crossref, Medline
- ↑ Peter., Snustad, D. (2012). Genetics. Simmons, Michael J. 6th ed., International student version ed. Singapore: Wiley. ISBN 1118092422. OCLC 770517281
- ↑ Muller, H. J. 1932. Further studies on the nature and causes of gene mutations. Actas do 6º Congresso Internacional de Genética, pp. 213–255.
- ↑ Hartwell LH, Hood L, Goldberg ML, Reynolds AE, Silver LM, Veres RC (2008). Genetics: from genes to genomes. Boston: McGraw-Hill Higher Education. ISBN 0-07-284846-4
- ↑ Patton EE, Zon LI (Dezembro de 2001). «The art and design of genetic screens: zebrafish». Nat. Rev. Genet. 2 (12): 956–66. PMID 11733748. doi:10.1038/35103567
- ↑ Page DR, Grossniklaus U (Fevereiro de 2002). «The art and design of genetic screens: Arabidopsis thaliana». Nat. Rev. Genet. 3 (2): 124–36. PMID 11836506. doi:10.1038/nrg730
