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New tools for functional genomics based on homologous recombination induced by double-strand break and specific meganucleases

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Aumentare l'accuratezza nella chirurgia genomica

Un enzima che colpisce e taglia il DNA, il meganucleasi, sta rivoluzionando l'ingegneria genetica. Considerato come le "forbici" genetiche più precise esistenti in natura, questo enzima è stato utilizzato dai ricercatori europei per identificare le funzioni genetiche.

Salute

Le informazioni sulle sequenze genetiche sono numerose, tuttavia la genomica funzionale non è ancora riuscita a chiarire con esattezza il ruolo della maggior parte dei geni individuati. Una tecnologia relativamente nuova, la ricombinazione indotta da meganucleasi, consente di ottenere un gene targeting omologo altamente efficiente, un processo in cui si ottiene la tracciatura dei geni identici di un genoma. La ricombinazione indotta da meganucleasi richiede enzimi ad alta efficienza, gli endonucleasi, che possono prendere a bersaglio e tagliare o separare il filamento doppio di DNA in un punto predefinito. Il progetto MEGATOOLS, finanziato dall'UE, aveva lo scopo di sviluppare endonucleasi altamente specifici in grado di bersagliare un filamento di nucleotide o una sequenza di DNA specifica. MEGATOOLS si è svolto come progetto multidisciplinare, I cui partner hanno fornito le necessarie competenze nel settore biochimico, molecolare e della biologia cellulare, oltre alle conoscenze tecniche nell'analisi dei dati. L'obiettivo consisteva nella traduzione delle informazioni genomiche funzionali in applicazioni di ingegneria genomica scientificamente ed economicamente rilevanti. Nel corso del progetto, gli studiosi hanno utilizzato I genomi dei roditori per migliorare la piattaforma tecnologica in vista di una chirurgia genomica di precisione. In particolare, il team di MEGATOOLS è riuscito a riparare la sequenza genica di un criceto, incorporando I geni che forniscono resistenza all'igromicina, un antibiotico, e alla 6-tioguanina, un composto farmacologico impiegato per la cura del cancro e della psoriasi. I kit di manipolazione genetica di MEGATOOLS sono stati commercializzati per l'integrazione del target delle sequenze geniche. Il processo comprende un'azione di "copia e incolla" eseguita dal meganucleasi, una matrice di integrazione e il processo di ricombinazione omologo. L'integrazione mirata basata su meganucleasi potrà essere applicata a un gran numero di processi biotecnologici e permetterà, tra l'altro, di accelerare la scoperta di nuovi farmaci. Il targeting genomico in vivo è uno strumento unico ed estremamente potente per la ricerca genomica funzionale.

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