Forskere viser, at nukleosomer kan hæmme CRISPR-Cas9-spaltningseffektiviteten

Nukleosompositionering på DNA styrer gentilgængelighed ved at kontrollere bindingen af ​​transkriptionsfaktorer og RNA-polymeraser. Nylige undersøgelser har antydet, at nukleosomer direkte kan hæmme aktiviteten af ​​CRISPR-Cas9-systemet. På trods af lovende udsigter til terapeutiske anvendelser er de molekylære detaljer i nukleosom-medieret CRISPR-hæmning ikke godt forstået. Forskere fra University of California, Berkeley og University of California, San Francisco har nu vist, at nukleosomer hæmmer CRISPR-Cas9-aktivitet ved at forstyrre dannelsen af ​​R-loop-mellemproduktet.

Cas9 er en nuklease, der er ansvarlig for at indføre DNA-dobbeltstrengsbrud på målsteder specificeret af et syntetisk guide-RNA. For at starte DNA-spaltning skal Cas9 først danne et stabilt kompleks med mål-DNA'et, hvilket involverer afvikling af DNA-dupleksen for at danne en R-løkkestruktur. Forskerne fandt ud af, at nukleosomer kan interferere med denne proces ved at forhindre dannelsen af ​​R-loop-mellemproduktet. Denne inhibering er afhængig af positioneringen af ​​nukleosomet i forhold til målstedet og kan afhjælpes ved histonmodifikationer eller ved at ændre DNA-sekvensen.

Disse resultater giver indsigt i de molekylære mekanismer af CRISPR-Cas9-hæmning af nukleosomer og foreslår strategier til at forbedre effektiviteten og specificiteten af ​​CRISPR-baserede genredigeringsteknologier.