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CREDITO: Thatcher Heldring/UW Medicine Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine
Sommario:
La proteina progettata dall’IA risveglia i geni silenziati, uno per uno
La tecnica consente ai ricercatori di attivare i singoli geni che regolano la crescita, lo sviluppo e la funzione delle cellule.
Combinando la tecnologia CRISPR con una proteina progettata con l’intelligenza artificiale, è possibile risvegliare i singoli geni dormienti disabilitando gli “interruttori di spegnimento” chimici che li silenziano. I ricercatori della University of Washington School of Medicine di Seattle descrivono questa scoperta sulla rivista Cell Reports .
L’approccio consentirà ai ricercatori di comprendere il ruolo che i singoli geni svolgono nella normale crescita e sviluppo delle cellule, nell’invecchiamento e in malattie come il cancro, ha affermato Shiri Levy, ricercatrice post-dottorato presso l’UW Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine (ISCRM) e il autore principale dell’articolo.
“La bellezza di questo approccio è che possiamo sovraregolare in sicurezza geni specifici per influenzare l’attività cellulare senza modificare in modo permanente il genoma e causare errori non intenzionali”, ha affermato Levy.
Il progetto è stato guidato da Hannele Ruohola-Baker , professore di biochimica e direttore associato dell’ISCRM. La proteina progettata dall’IA è stata sviluppata presso l’UW Medicine Institute for Protein Design (IPD) sotto la guida di David Baker, anche lui professore di biochimica e capo dell’IPD.
La nuova tecnica controlla l’attività genica senza alterare la sequenza del DNA del genoma, prendendo di mira le modifiche chimiche che aiutano a impacchettare i geni nei nostri cromosomi e regolarne l’attività. Poiché queste modificazioni non si verificano nei geni, ma sopra i geni, sono chiamate epigenetiche, dal greco epi “sopra” o “sopra” i geni. Le modificazioni chimiche che regolano l’attività genica sono chiamate marcatori epigenetici.
Gli scienziati sono particolarmente interessati alle modificazioni epigenetiche perché non solo influenzano l’attività genica nella normale funzione cellulare, i marcatori epigenetici si accumulano nel tempo, contribuiscono all’invecchiamento e possono influire sulla salute delle generazioni future poiché possiamo trasmetterli ai nostri figli.
Nel loro lavoro, Levy e i suoi colleghi si sono concentrati su un complesso di proteine ??chiamato PRC2 che silenzia i geni legando una piccola molecola, chiamata gruppo metilico, a una proteina che racchiude geni chiamati istoni. Questi gruppi metilici devono essere aggiornati, quindi se PRC2 è bloccato i geni sono stati silenziati. può essere risvegliato.
PRC2 è attivo durante tutto lo sviluppo ma svolge un ruolo particolarmente importante durante i primi giorni di vita quando le cellule embrionali si differenziano nei vari tipi cellulari che formeranno i tessuti e gli organi dell’embrione in crescita. La PRC2 può essere bloccata con sostanze chimiche, ma sono imprecise e influiscono sulla funzione della PRC2 in tutto il genoma. L’obiettivo dei ricercatori dell’UW era trovare un modo per bloccare PRC2 in modo che solo uno