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Vous voulez connaître l'histoire du corps tout le temps passé, réfléchissez bien à comprendre les changements dans l'environnement microbien, mais ne peut rien faire? Ne vous inquiétez pas, Les scientifiques sont « noir » E. coli système immunitaire, nous aider à faire une « boîte noire » biologique - qui CRISPR « caméscope ».
Figure chercheur Université de Columbia Shu emprunté système CRISPR pour construire le plus petit caméscope
Récemment, l'équipe de recherche de l'Université de Columbia (Columbia University) au moyen de bactéries CRISPR-Cas dans le système immunitaire inné, Une conception peut être enregistré environnement microenvironnement, les modifications moléculaires des signaux « CAMERA », le système peut enregistrer les au moins trois signaux simultanément, et Peut travailler pendant plusieurs jours en continu, les détails de l'étude publiée dans la revue « Science » du 23 Novembre.
« Une fois que le patient Swallow les bactéries portant ce système, ce « caméscopes », il est susceptible de suivre le système digestif du corps enregistre le cas, le système offre aux gens une perspective jamais vu auparavant, un ne sont jamais arrivés monde. « professeur adjoint de biologie synthétique et de la pathologie et de biologie cellulaire à l'Université de Columbia Medical Center de Harris Wang a présenté à, il est également l'auteur correspondant du papier.
Figure Shu Columbia University Medical Center, professeur adjoint de pathologie et de biologie cellulaire et biologie synthétique Harris Wang
Bien sûr, la fonction de ce système ne se limite pas, en répondant à l'évolution de l'environnement dans les différentes substances chimiques, cette technologie peut changer sans détruire le dossier de l'environnement n'est pas visible dans le cas de l'environnement, l'avenir du système est à utiliser probablement en sciences de l'environnement et la recherche fondamentale en microbiologie, de la détection et l'analyse de la pollution des écosystèmes.
Ainsi, le noyau de la « boîte noire » ce qui est? Et nous savons que la « coupe magique », qu'est-ce que ça fait?
Maintenant soulevez le système CRISPR-Cas, la première pensée est l'identité des outils d'édition d'information génétique il « ciseaux magiques génétiques, » mais Rétrospectivement, il est une bactérie du système d'auto-défense et archées généralisée. CRISPR (Clustered régulièrement Interspersed court palindromique Repeats) grappe est une famille particulière de séquences d'ADN répétitives, il y a un polymorphisme du gène de la famille de l'amont, la protéine codée par le gène peut se produire agissant conjointement avec les régions de séquences CRISPR. En conséquence, ce gène a été nommé gènes associés à CRISPR-(CRISPR associé, AR). Cas gène et de la forme évolutive commune de CRISPR une très conservées chez les bactéries système Cas-CRISPR.
Lorsque l'invasion du matériel génétique exogène de bactéries d'abord l'intrusion du système CRISPR-Cas de l'ADN étranger intégré dans leurs propres séquences CRISPR d'information, lorsque de nouveau virus, le système CRISPR-Cas peuvent être identifiés et détruits.
Et il est basé sur cette fonctionnalité, génération après génération d'informations d'ADN du génome bactérien est enregistré dans un grand nombre d'invasion étrangère du virus, ce qui est tout simplement un don du ciel, et les scientifiques de l'Université Columbia a sauté sur l'occasion.
« Système CRISPR-Cas est un dispositif de mémoire biologique naturel. » Harris a dit Wang. Maintenant que les humains ont peut enregistrer des informations audio ou vidéo au moyen d'un dispositif électronique, que vous pouvez utiliser ce dispositif de mémoire donnée par Dieu aux changements records dans les cellules vivantes il? Il est basé sur cette idée, le premier auteur de cet article Ravi Sheth a commencé ses expériences, et, finalement, créer un système TRACE (enregistrement temporel dans des tableaux par expansion CRISPR).
Première équipe synthétisé deux plasmides, l'un d'entre eux pouvant être apportées dans certaines circonstances et la réponse de signal, et par la suite amplifié, correspondant au détecteur d'indicateur; les autres éléments pour l'expression du système CRISPR-Cas, périodiquement copier une partie d'une séquence espaceur locus CRISPR pour fournir une ligne de temps pour le système d'enregistrement.
Quand aucun signal de stimulus externe, système CRISPR-Cas arrête l'enregistrement du temps ajouté à une séquence vide, Lorsque le signal spécial tel que le métabolisme du cuivre, fucose même si certains des indicateurs de la maladie apparaissent, des plasmides d'auto-réplication est activé, de sorte que d'autres séquences d'insertion liées locus CRISPR, dans le cadre du contenu des molécules de bande.
Le plasmide (plasmide) est le matériel génétique sur le chromosome bactérien, il est présent dans le cytoplasme, ayant une capacité de réplication autonome, la plupart sont des plasmides circulaires fermés.
La figure Shu le système peut enregistrer une variété de signaux sur deux jours consécutifs
Les chercheurs ont ensuite calculé par la lecture et l'étude du locus CRISPR bactérienne, restaurer tous les événements qui se produisent sur la « ligne de temps ». « Cette méthode peut être une information stable d'enregistrement de plusieurs jours, et peut reconstruire le temps et l'information génétique exacte. » Les chercheurs ont expliqué que le système actuel au moins trois signaux peuvent être enregistrés simultanément.
« Du point de vue de l'éditeur, le système CRISPR-Cas est vraiment très bon, il a perfectionné à travers de nombreux évolutionnaire et mis au point, alors que les données sont stockées est également très bon. » Pour le système CRISPR-Cas, Harris Wang Chan ne pas arrêter de parler, est également optimiste quant à sa fonctionnalité de stockage, ainsi que le doyen de la génétique, George Church de l'Université de Harvard professeur.
Figure Shu chercheurs de l'Université Harvard utilisé le système CRISPR édition gène « cheval en cours d'exécution et le cavalier » charge de GIF de l'ADN bactérien in vivo (gauche: Image originale droite: magasin bactérien l'image reconstruite)
En Juillet, l'équipe George Church dans le magazine « Nature » a publié un document présenté leurs travaux de recherche, ils dirigeront 1870s d'imagerie « cavalier et le cheval en cours d'exécution » divisée en cinq, un seul pixel de chaque image est converti en la structure de base de l'ADN - nucleotides, CRISPR système de montage génétique en une séquence nucléotidique codant pour une courte période de corps mobile figure est incorporé dans E. coli survie. Suivie d'un séquençage de l'ADN bactérien, et un pixel de lecture de code nucléotidique, l'image reconstruite, afin de réaliser des fonctions de stockage.
Non seulement cela, en raison de la fonction de ciblage d'ADN précise CRISPR-Cas, ces dernières années, il a été largement utilisé dans une variété de l'information génétique biologique dans l'édition. Ce mois-ci, les Etats-Unis a lancé son premier cas d'essais cliniques humains in vivo édition génétique, pourrait être appelé à apporter toute la révolution technologique des sciences de la vie, CRISPR méritait.
Avenir, Wang et son équipe se concentrera son attention sur la recherche d'indicateurs dans différents états, non seulement dans le système gastro-intestinal ou états pathologiques, peuvent être des micro-organismes dans l'environnement et même l'environnement écologique.
Quoi qu'il en soit, merci pour le système CRISPR-Cas qui nous permet la possibilité d'installer la vie de « boîte noire », à la vie une couche supplémentaire de protection.
