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Même de bons ajustements génétiques peuvent devenir mauvais

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Même de bons ajustements génétiques peuvent devenir mauvais

Newswise – HOUSTON – (24 octobre 2022) – Le laboratoire de l’Université Rice mène des efforts pour découvrir les menaces potentielles à l’efficacité et à la sécurité des thérapies médicamenteuses Cas CRISPR 9La J’ai le cadeau nobal La technologie d’édition de gènes, même lorsqu’elle semble fonctionner comme prévu.

ingénieur bio Gang Bao du riz École George R. Ingénierie brune et son équipe dans des recherches publiées dans progrès scientifique que si les modifications hors cible de l’ADN sont depuis longtemps une source de préoccupation, les changements invisibles qui accompagnent les modifications de la cible doivent également être reconnus – et quantifiés.

Bao a pointé un Article sur la biotechnologie de la nature 2018 A indiqué qu’il y avait de grandes suppressions. « C’est à ce moment-là que nous avons commencé à chercher ce que nous pouvions faire pour les quantifier, grâce aux systèmes CRISPR-Cas9 conçus pour répondre drépanocytose, » il a dit.

Bao a été un fervent partisan de CRISPR-Cas9 en tant qu’outil pour traiter la drépanocytose, une poursuite que lui et ses collègues ont menée. Plus proche que jamais guérir. Les chercheurs craignent désormais que d’importantes délétions ou d’autres changements non découverts dus à la modification génétique puissent persister dans les cellules souches au fur et à mesure qu’elles se divisent et se différencient, et avoir ainsi des effets à long terme sur la santé.

« Nous ne comprenons pas bien pourquoi quelques milliers de bases d’ADN peuvent disparaître au niveau du site de coupure Cas9 et les cassures double brin d’ADN peuvent encore être recombinées efficacement », a déclaré Bao. « C’est la première question, et nous avons quelques hypothèses. Et la seconde, quelles sont les conséquences biologiques ? De grandes délétions (LD) peuvent atteindre les gènes voisins et perturber l’expression du gène cible et des gènes voisins. On ne sait pas si les LD peut conduire à l’expression de protéines tronquées.

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« Vous pouvez également avoir des protéines hétérologues ou des protéines avec un domaine supplémentaire en raison des grandes insertions », a-t-il déclaré. « Toutes sortes de choses peuvent arriver, et les cellules peuvent mourir ou avoir des fonctions anormales. »

Son laboratoire a mis au point une procédure qui utilise Séquençage d’une seule molécule en temps réel (SMRT) avec double Identifiants moléculaires uniques (UMI) pour trouver et quantifier les LD involontaires ainsi que les grandes insertions et les réarrangements chromosomiques locaux qui accompagnent les petites insertions/délétions (INDEL) au site de coupe cible Cas9.

« Pour estimer les modifications génétiques importantes, nous avons besoin d’une procédure à long terme PCRmais cela peut induire des artefacts lors de l’amplification de l’ADN « , a déclaré Bao. « Nous avons donc utilisé des UMI à 18 bases comme une sorte de code-barres. »

« Nous l’ajoutons aux molécules d’ADN que nous voulons amplifier pour déterminer une qualité spécifique Molécules d’ADN Comme moyen de réduire ou d’éliminer les artefacts dus à la polymérisation séquentielle à longue portée. » « Nous avons également développé un pipeline bioinformatique pour analyser les données de séquençage SMRT et mesurer les LD et les grandes insertions. »

L’instrument de laboratoire de Bao, appelé LongAmp-seq (long-amplicon séquence), identifie avec précision les petits et les grands INDEL. Contrairement à SMRT-seq, qui nécessite l’utilisation d’un séquenceur à lecture longue qui n’est souvent disponible que dans une installation de base, LongAmp-seq peut être effectué à l’aide d’un séquenceur à lecture courte.

Pour tester la stratégie, l’équipe du laboratoire dirigée par le diplômé Rice Parc Jollymaintenant professeur adjoint de bio-ingénierie, a utilisé Streptococcus pyogenes Cas9 pour modifier les activateurs de la bêta-globine (HBB), de la gamma-globine (HBG) et du lymphome à cellules B/leucémie 11A (BCL11A) dans Cellules souches et progénitrices hématopoïétiques (HSPC) de patients atteints de drépanocytose et le gène PD-1 dans les lymphocytes T primaires.

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Ils ont découvert que de grandes délétions allant jusqu’à plusieurs milliers de bases se produisaient avec une fréquence élevée dans les HSPC : jusqu’à 35,4 % dans HBB, 14,3 % dans HBG et 15,2 % dans les gènes BCL11A, ainsi que sur le gène PD-1 (15,2 %). dans Cellules T.

Étant donné que deux des ARN de référence spécifiques de CRISPR testés par le laboratoire de Bao sont utilisés dans des essais cliniques pour traiter la drépanocytose, a-t-il déclaré, il est important de déterminer les conséquences biologiques des altérations génétiques importantes dues aux doubles cassures induites par Cas9.

Bao a déclaré que l’équipe de Rice cherche actuellement en aval pour analyser les conséquences des longues suppressions ARN رسول messager, l’intermédiaire qui porte le code des ribosomes pour la fabrication des protéines. « Ensuite, nous passons au niveau des protéines », a déclaré Bao. « Nous voulons savoir si ces grandes délétions et insertions persistent après la transplantation des HSPC génétiquement modifiés chez des souris et des patients »

المؤلفون المشاركون في الدراسة من رايس هم طلاب الدراسات العليا مينجمينج كاو وييلي فو ، وخريجو يدان بان وتيموثي ديفيس ، وأخصائي الأبحاث لافانيا ساكسينا ، وأخصائي الميكروسكوب / الآلات الحيوية هارشافاردان ديشموخ وتود ترينجين ، الأستاذ المساعد في علوم الكمبيوتر ، وفيفيان بجامعة إيموري شيهان ، أستاذة مساعدة في Pédiatrie.

Bao est le directeur du département et le professeur de bio-ingénierie de la famille Voight, professeur de chimie, science des matériaux, nano-ingénierie et génie mécanique, et chercheur au CPRIT dans la recherche sur le cancer.

Les National Institutes of Health (R01HL152314, OT2HL154977) ont soutenu la recherche.

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Lire le résumé en https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo7676.

Ce communiqué de presse est disponible en ligne sur https://news.rice.edu/news/2022/even-good-gene-edits-can-go-bad.

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Articles Liés:

Rice Lab présente de nouvelles stratégies et outils d’édition du génome : https://news2.rice.edu/2016/02/08/rice-lab-offers-new-strategies-tools-for-genome-editing-2/

De nouvelles armes génétiques qui défient la drépanocytose : https://news2.rice.edu/2019/06/03/new-genetic-weapons-challenge-sickle-cell-disease-2/

Laboratoire Bao : http://bao.rice.edu

Département de bio-ingénierie du riz : https://bioengineering.rice.edu

George R. Collège. Ingénierie brune : https://engineering.rice.edu

Située sur un campus boisé de 300 acres à Houston, la Rice University a été régulièrement classée parmi les 20 meilleures universités du pays par US News & World Report. Rice possède des facultés d’architecture, de commerce, d’études continues, d’ingénierie, de sciences humaines, de musique, de sciences naturelles et de sciences sociales très respectées et abrite le Baker Institute for Public Policy. Avec 4 240 étudiants de premier cycle et 3 972 étudiants des cycles supérieurs, le ratio premier cycle-professeurs de Rice est d’un peu moins de 6 pour 1. Le système des collèges résidentiels crée des communautés soudées et des amitiés pour la vie, et ce n’est qu’une des raisons pour lesquelles Rice se classe première dans tant de ses interactions. Race/ségrégation et classement #1 pour la qualité de vie par Princeton Magazine. Rice est également classée comme la meilleure valeur parmi les universités privées par Kiplinger Personal Finance.

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Rapport : Stratégies, priorités de recherche et défis auxquels est confrontée l'exploration spatiale au-delà de l'orbite terrestre basse

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Rapport : Stratégies, priorités de recherche et défis auxquels est confrontée l'exploration spatiale au-delà de l'orbite terrestre basse

Stratégies, priorités de recherche et défis liés à l'exploration spatiale au-delà de l'orbite terrestre basse – NASA

Le groupe de travail sur l'instrumentation et la science au-delà de l'orbite terrestre basse (LEO) (BLISS-SWG) a été créé en décembre 2020 pour fournir au programme de biologie spatiale de la NASA la contribution soutenue d'un groupe d'experts en la matière de la communauté des biosciences spatiales.

Le groupe de travail scientifique fournit son expertise à la NASA pour développer des priorités de recherche et des outils d'exploration au-delà de l'orbite terrestre basse.

Un bref résumé du rapport annuel du groupe de travail scientifique BLISS a été récemment publié et est maintenant disponible Disponible au public en ligne Dans le Journal de la gravité et de la recherche spatiale.

Ce rapport couvre l'accent récemment mis par la NASA sur l'exploration humaine de la Lune et, éventuellement, de Mars. Cela nécessitera de déplacer l’orientation de la recherche en biosciences du LEO vers des plateformes au-delà du LEO. Des questions fondamentales de recherche demeurent sur la manière dont les humains peuvent vivre dans l’espace lointain.

Opérer au-delà de l’orbite terrestre basse nécessitera un changement dans le développement technologique et la nécessité de développer des expériences indépendantes, en particulier à court terme. Sept domaines prioritaires et questions de recherche pertinentes ont été identifiés pour la recherche au-delà de l'orbite terrestre au cours des deux à cinq prochaines années.

Ce premier rapport annuel résume les organismes expérimentaux appropriés et les besoins en matière de développement technologique pour la recherche visant à répondre à ces questions.

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Astrobiologie et biologie spatiale

Membre de l'Explorers Club, ancien directeur de charge utile/astrobiologiste de la Station spatiale américaine, ExoTeams, journaliste, Violator Climber, Synesthète, Na'Vi-Jedi-Freman-Buddhist-mix, ASL, vétéran de l'île Devon et du camp de base de l'Everest, (il/Il) 🖖 🏻

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BepiColombo détecte la fuite d'oxygène et de carbone dans la magnétosphère de Vénus

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BepiColombo détecte la fuite d'oxygène et de carbone dans la magnétosphère de Vénus

Une visite éphémère de l'Agence spatiale européenne et de la mission BepiColombo de la JAXA sur Vénus a révélé des informations surprenantes sur la manière dont les gaz sont extraits des couches supérieures de l'atmosphère de la planète.

Des découvertes dans une région jusqu'alors inexplorée de l'environnement magnétique de Vénus montrent que le carbone et l'oxygène accélèrent à des vitesses qui leur permettent d'échapper à la gravité de la planète. Les résultats ont été publiés aujourd'hui dans la revue Nature Astronomy.

« C'est la première fois que des ions carbone chargés positivement sont observés s'échappant de l'atmosphère de Vénus », a déclaré Lina Hadid, chercheuse au Centre national de recherche scientifique du Laboratoire de physique des plasmas (LPP) et auteur principal de l'étude. « Ce sont des ions lourds et ils se déplacent généralement lentement. » « Nous essayons donc toujours de comprendre les mécanismes qui jouent un rôle dans ce phénomène. Il peut s'agir de « vents » électrostatiques qui l'éloignent de la planète, ou il pourrait être accéléré par des processus centrifuges. »

Contrairement à la Terre, Vénus ne génère pas de champ magnétique intrinsèque en son noyau. Cependant, une faible « magnétosphère induite » en forme de comète est créée autour de la planète par l’interaction de particules chargées émises par le Soleil (le vent solaire) avec des particules chargées électriquement dans la haute atmosphère de Vénus. Autour de la zone magnétique se trouve une zone appelée « magnétosphère » où le vent solaire est ralenti et réchauffé.

Le 10 août 2021, BepiColombo est passé près de Vénus pour ralentir et ajuster sa trajectoire vers sa destination finale, Mercure. Le vaisseau spatial a plongé sur la longue queue de la magnétosphère de Vénus et a émergé à travers l'avant des régions magnétiques les plus proches du Soleil. Pendant 90 minutes d'observations, les instruments de BepiColombo ont mesuré le nombre et la masse des particules chargées rencontrées, capturant des informations sur les processus chimiques et physiques qui conduisent à la fuite atmosphérique du côté de la magnétosphère.

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Au début de son histoire, Vénus présentait de nombreuses similitudes avec la Terre, notamment de grandes quantités d’eau liquide. Les interactions avec le vent solaire ont éliminé l’eau, laissant une atmosphère composée principalement de dioxyde de carbone et de plus petites quantités d’azote et d’autres espèces traces. Des missions précédentes, notamment l'orbiteur Pioneer Venus de la NASA et Venus Express de l'Agence spatiale européenne, ont réalisé des études détaillées sur le type et la quantité de particules chargées et de particules perdues dans l'espace. Cependant, les trajectoires orbitales des missions ont laissé certaines régions autour de Vénus inexplorées et de nombreuses questions restent sans réponse.

Les données de l'étude ont été acquises par un analyseur de spectromètre de masse (MSA) et un analyseur d'ions mercure (MIA) de BepiColombo lors du deuxième survol de Vénus par le vaisseau spatial. Les deux capteurs font partie de l’ensemble d’instruments Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE), transporté par Mio, l’orbiteur magnétosphérique à mercure dirigé par l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale.

« Décrire la perte d'ions lourds et comprendre les mécanismes de fuite sur Vénus est crucial pour comprendre comment l'atmosphère de la planète a évolué et comment elle a perdu toute son eau », a déclaré Dominique Delcourt, chercheur au LPP et chercheur principal de l'instrument MSA.

Les outils de modélisation de la météo spatiale SPIDER d'Europlanet ont permis aux chercheurs de suivre la façon dont les particules se propagent dans la magnétosphère de Vénus.

Nicolas André, de l'Institut de recherche en astrophysique et physique planétaire (IRAP) et chef de l'équipe de recherche, a déclaré : « Ce résultat montre les résultats uniques qui peuvent résulter de mesures effectuées lors d'un survol planétaire, où le vaisseau spatial peut se déplacer à travers des régions. qui ne sont généralement pas accessibles. » Par des vaisseaux spatiaux en orbite autour de lui. Du service Spider.

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Une flotte de vaisseaux spatiaux explorera Vénus au cours de la prochaine décennie, notamment la mission Envision de l'Agence spatiale européenne, l'orbiteur VERITAS et la sonde DAVINCI de la NASA, ainsi que la sonde indienne Shukrayaan. Ensemble, ces vaisseaux spatiaux fourniront une image complète de l'environnement de Vénus, de la magnétosphère à la surface et à l'intérieur en passant par l'atmosphère.

« Les derniers résultats indiquent que l'échappement atmosphérique de Vénus ne peut pas expliquer entièrement la perte de sa teneur historique en eau. Cette étude est une étape importante dans la découverte de la vérité sur l'évolution historique de l'atmosphère de Vénus, et les missions à venir contribueront à combler de nombreuses lacunes,  » a ajouté le co-auteur Moa. Persson de l'Institut suédois de physique spatiale.

/Publication générale. Ce matériel provenant de l'organisation/des auteurs d'origine peut être de nature chronologique et est édité pour des raisons de clarté, de style et de longueur. Mirage.News ne prend pas de position ni de parti d'entreprise, et toutes les opinions, positions et conclusions exprimées ici sont uniquement celles du ou des auteurs. Voir en intégralité ici.

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L’étude a révélé que les Néandertaliens organisaient leur espace de vie de manière ordonnée, tout comme les humains.

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L’étude a révélé que les Néandertaliens organisaient leur espace de vie de manière ordonnée, tout comme les humains.

NéandertalLoin d'être primitifs, ils organisaient leurs espaces de vie à la manière des espaces modernes. Humains Faites-le, révèle une nouvelle étude.

Les chercheurs analysent les artefacts et les caractéristiques trouvés sur le site Reparo Bomberini, dans le nord-ouest Italie Des modèles communs d’établissement ont été trouvés parmi les populations.

Ils ont dessiné une carte de répartition Outils de pierreDes os d'animaux, de l'ocre et des coquillages se trouvent à la surface de deux couches du site lorsque les deux groupes y vivaient.

Les scientifiques peuvent modéliser les caractéristiques spatiales du site et identifier les modèles d’utilisation de l’espace par ces anciens humains et les activités qu’ils y menaient.

L’analyse a permis de dresser un tableau complet des similitudes et des différences de comportement entre ces populations anciennes.

Les chercheurs ont découvert que les Néandertaliens et les Homo sapiens faisaient preuve d’une utilisation structurée de l’espace, organisant leurs espaces de vie en zones d’activité distinctes de haute et de faible intensité.

Cela suggère que ces populations anciennes possédaient une capacité cognitive similaire en matière d’organisation spatiale.

Les deux groupes ont également montré des tendances similaires en matière d'occupation de l'espace, telles que l'installation fréquente de foyers internes au site ainsi qu'une fosse à déchets continue sur les deux niveaux.

À l’instar des humains modernes, les Néandertaliens semblent également avoir planifié leur occupation des espaces en fonction de la durée pendant laquelle ils prévoyaient d’y rester, des types d’activités qu’ils espéraient y mener et du nombre de personnes avec lesquelles ils partageaient l’espace.

READ  Une stratégie pour améliorer la supraconductivité dépendante de la lumière de K₃C₆₀

Les scientifiques ont également constaté des différences dans la manière dont les deux groupes utilisaient le site.

Par exemple, il y avait moins de collections d’objets dans les strates néandertaliennes.

Alors que les humains alternaient entre une utilisation du site à court et à long terme, les Néandertaliens semblent l’avoir utilisé par intermittence.

Dans l’ensemble, les résultats révèlent que les deux groupes avaient une « logique de base » quant à la façon dont ils utilisaient leur espace, suggérant des « capacités cognitives similaires » à celles des humains modernes et des Néandertaliens.

« Comme Homo sapiens, les Néandertaliens organisaient leur espace de vie de manière ordonnée, en fonction des différentes tâches qui s'y déroulaient et en fonction de leurs besoins. C'est une autre étude qui suggère que les Néandertaliens étaient plus 'humains' », a déclaré Amélie Valerand, co- auteur de l’étude de l’Université de Montréal au Canada. qu’on ne le pense généralement.

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