Izboljšano gensko urejanje z dostavo sistema CRISPR/Cas9 in eksonukleaz s pomočjo ovite vijačnice
Svetovni trg genskega urejanja poganjajo najrazličnejše tehnološke aplikacije, ki segajo od odkitij novih farmacevtikov do genskega inženiringa rastlin in mikroorganizmov. Priljubljena so tudi dostopna orodja za gensko urejanje. Med njimi je odmevnejši CRISPR/Cas, ki se ponaša s sposobnostjo multipleksiranja in relativno preprosto zasnovo. Naša tehnologija prinaša izboljšave genskega urejanja s sistemom CRISPR/Cas, saj omogoča spremembe večjih delov genoma.
Naša tehnologija sistem CRISPR/Cas nadgrajuje z vezavo določene molekule – v našem primeru eksonukleaze III (EXOIII) na protein Cas9. Vezavo smo v celici dosegli s heterodimernimi pari peptidov, povezanimi s Cas9 in EXOIII, ki zaradi hidrofobnih in elektrostatičnih interakcij med peptidi tvorijo obvito vijačnico. Cas9 molekulo EXOIII premakne v neposredno bližino dvojnoverižnega zloma (DSB), kar izzove dodatno odstranitev prostih nukleotidov. Slednje vodi v nastanek različnih koncev DNK, kar privede do večjega neujemanja v zaporedju zgornje in spodnje verige DNK. Povečano neujemanje zaporedij obeh verig DNK rezultira v večjem odstotku spremembe genoma na točno določenem mestu.
Tehnologija z obvitimi vijačnicami omogoča enostavno povezovanje različnih eksonukleaz s proteinom Cas9 in njegovih različic. Kot rezultat lahko dodatno urejamo proste konce DNK, kar vodi v večji odstotek želenih sprememb genoma. Dodatni prednosti sta odsotnost urejanja genoma na netarčnih zaporedjih DNK in odsotnost citotoksičnosti.
Razvili: Odsek za sintezno bioloigjo in imunologijo (D12)
Stopnja tehnološke razvitosti: TRL 3
Intelektualna lastnina: patent podeljen
Oblika sodelovanja: nadaljnji razvoj, licenciranje ali prodaja intelektualne lastnine
Prejemnik podpore NICKI 2020
Znanstvene in akademske objave
Lainšček, D., Forstnerič, V., Mikolič, V. idr. Coiled-coil heterodimer-based recruitment of an exonuclease to CRISPR/Cas for enhanced gene editing. Nat Commun 13, 3604 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-31386-1.