Proteína diseñada por IA despierta genes silenciados uno por uno

Proteína diseñada por IA despierta genes silenciados uno por uno


05 de marzo de 2022

(Noticias de Nanowerk) Al combinar la tecnología CRISPR con una proteína diseñada con inteligencia artificial, es posible despertar genes inactivos individuales apagando los «interruptores de apagado» químicos que los silencian. Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en Seattle describen este hallazgo en la revista informes celulares («La fusión de dCas9 con el inhibidor PRC2 diseñado por computadora revela una caja TATA funcional en la región promotora distal»).

El enfoque permitirá a los investigadores comprender el papel que desempeñan los genes individuales en el crecimiento y desarrollo celular normal, el envejecimiento y enfermedades como el cáncer, dijo Shiri Levy, becaria postdoctoral en el Instituto de Células Madre y Medicina Regenerativa de la UW (ISCRM) y líder autor del artículo.

«La belleza de este enfoque es que podemos aumentar de manera segura genes específicos para afectar la actividad celular sin alterar permanentemente el genoma e introducir errores no deseados», dijo Levy.

El proyecto fue dirigido por Hannele Ruohola-Baker, profesora de bioquímica y directora adjunta del ISCRM. La proteína diseñada por IA se desarrolló en el Instituto de Medicina para el Diseño de Proteínas (IPD) de la UW bajo la dirección de David Baker, también profesor de bioquímica y director del IPD.

La nueva técnica controla la actividad de los genes sin alterar la secuencia de ADN del genoma al enfocarse en modificaciones químicas que ayudan a empaquetar los genes en nuestros cromosomas y regular su actividad. Dado que estas modificaciones no tienen lugar en sino sobre los genes, se denominan epigenéticas, del griego epi «sobre» o «encima» de los genes. Las modificaciones químicas que regulan la actividad de los genes se denominan marcadores epigenéticos.

Los científicos están particularmente interesados ​​en las modificaciones epigenéticas porque no solo afectan la actividad de los genes en la función celular normal, sino que los marcadores epigenéticos pueden acumularse con el tiempo, contribuir al envejecimiento y afectar la salud de las generaciones futuras, ya que podemos transmitirlos a nuestros hijos.

En su trabajo, Levy y sus colegas se centraron en un complejo de proteínas llamado PRC2, que silencia los genes al unir una pequeña molécula llamada grupo metilo a una proteína que empaqueta genes llamados histonas. Estos grupos metilo deben actualizarse, por lo que si PRC2 está bloqueando los genes que lo silenciaron. se puede resucitar.

PRC2 está activo durante todo el desarrollo, pero desempeña un papel especialmente importante durante los primeros días de vida, cuando las células embrionarias se diferencian en los distintos tipos de células que componen los tejidos y órganos del embrión en desarrollo. PRC2 se puede bloquear con productos químicos, pero son imprecisos y afectan la función de PRC2 en todo el genoma. El objetivo de los investigadores de la UW era encontrar una manera de bloquear PRC2 de tal manera que solo una



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