ಕಳೆದ ಹತ್ತು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, CRISPR ಆಧಾರಿತ ಜೀನ್ ಎಡಿಟಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಮಾನವ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಆನುವಂಶಿಕ ಕಾಯಿಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ.ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಜೀನ್ ಎಡಿಟಿಂಗ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ಣಾಯಕಗಳ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಜೀನ್ ಎಡಿಟಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಹೊಸ ಹೊಸ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಟ್ಯಾಪ್ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ.

ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ 2021 ರಲ್ಲಿ, ಜಾಂಗ್ ಫೆಂಗ್ ಅವರ ತಂಡವು ಸೈನ್ಸ್ ಜರ್ನಲ್ [1] ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿತು ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಪೋಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ಕಿಣ್ವಗಳನ್ನು ಕೋಡ್ ಮಾಡಿರುವುದನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಒಮೆಗಾ ಸಿಸ್ಟಮ್ (ISCB, ISRB, TNP8 ಸೇರಿದಂತೆ) ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಿತು.ಒಮೆಗಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕತ್ತರಿಸುವ ಡಿಎನ್‌ಎ ಡ್ಯುಯಲ್ ಚೈನ್‌ಗೆ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ನೀಡಲು ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ωRNA.ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ಕಿಣ್ವಗಳು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಕೇವಲ 30% CAS9, ಅಂದರೆ ಅವು ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ತಲುಪಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಹೆಚ್ಚು.

ಅಕ್ಟೋಬರ್ 12, 2022 ರಂದು, ಜಾಂಗ್ ಫೆಂಗ್ ಅವರ ತಂಡವು ನೇಚರ್ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ: ωrna ಮತ್ತು ಟಾರ್ಗೆಟ್ DNA [2] ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣದಲ್ಲಿ ಒಮೆಗಾ ನಿಕೇಸ್ ISRB ನ ರಚನೆ.

ISRB-ωRNA ಯ ಘನೀಕೃತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಒಮೆಗಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಗುರಿ DNA ಸಂಕೀರ್ಣವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನವು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದೆ.

ISCB CAS9 ನ ಪೂರ್ವಜವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ISRB ISCB ಯ HNH ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ಡೊಮೇನ್ ಕೊರತೆಯ ಅದೇ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಗಾತ್ರವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಕೇವಲ 350 ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳು.ಡಿಎನ್ಎ ಮತ್ತಷ್ಟು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ರೂಪಾಂತರಕ್ಕೆ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

RNA-ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿತ IsrB ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಪೋಸನ್‌ಗಳ IS200/IS605 ಸೂಪರ್‌ಫ್ಯಾಮಿಲಿಯಿಂದ ಎನ್‌ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ OMEGA ಕುಟುಂಬದ ಸದಸ್ಯ.ಫೈಲೋಜೆನೆಟಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಹಂಚಿಕೆಯ ಅನನ್ಯ ಡೊಮೇನ್‌ಗಳಿಂದ, IsrB IscB ಯ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಯಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ಇದು Cas9 ನ ಪೂರ್ವಜವಾಗಿದೆ.

ಮೇ 2022 ರಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ನೆಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಲವ್ಲಿ ಡ್ರ್ಯಾಗನ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವು ಸೈನ್ಸ್ [3] ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿತು, IscB-ωRNA ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅದರ DNA ಕತ್ತರಿಸುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತದೆ.

IscB ಮತ್ತು Cas9 ನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, IsrB HNH ನ್ಯೂಕ್ಲೀಸ್ ಡೊಮೇನ್, REC ಲೋಬ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ PAM ಅನುಕ್ರಮ-ಇಂಟರಾಕ್ಟಿಂಗ್ ಡೊಮೇನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ IsrB Cas9 ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ (ಸುಮಾರು 350 ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳು ಮಾತ್ರ).ಆದಾಗ್ಯೂ, IsrB ಯ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ RNA ಯಿಂದ ಸಮತೋಲಿತವಾಗಿದೆ (ಅದರ ಒಮೆಗಾ RNA ಸುಮಾರು 300 nt ಉದ್ದವಾಗಿದೆ).

ಜಾಂಗ್ ಫೆಂಗ್ ಅವರ ತಂಡವು ತೇವ-ಉಷ್ಣ ಆಮ್ಲಜನಕರಹಿತ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಡೆಸಲ್ಫೋವಿರ್ಗುಲಾ ಥರ್ಮೋಕ್ಯುನಿಕುಲಿ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ωRNA ಮತ್ತು ಗುರಿ DNA ಯಿಂದ IsrB (DtIsrB) ನ ಕ್ರಯೋ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದೆ.ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು IsrB ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನ ಒಟ್ಟಾರೆ ರಚನೆಯು Cas9 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬೆನ್ನೆಲುಬಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಂಡಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.

ಆದರೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಗುರಿ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲು Cas9 REC ಲೋಬ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ IsrB ಅದರ ωRNA ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಅದರ ಒಂದು ಭಾಗವು REC ನಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

RuvC ಯಿಂದ ವಿಕಸನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ IsrB ಮತ್ತು Cas9 ರ ರಚನಾತ್ಮಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಜಾಂಗ್ ಫೆಂಗ್ ಅವರ ತಂಡವು RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 ಮತ್ತು SpCas9 ಥರ್ಮಸ್ ಥರ್ಮೋಫಿಲಸ್‌ನ ಗುರಿಯ DNA-ಬಂಧಿಸುವ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದೆ.

IsrB ಮತ್ತು ಅದರ ωRNA ರ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು IsrB-ωRNA ಜಂಟಿಯಾಗಿ ಗುರಿಯ DNA ಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೀಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಚಿಕಣಿ ನ್ಯೂಕ್ಲೀಸ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ಗೆ ಆಧಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಇತರ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ-ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗಿನ ಹೋಲಿಕೆಗಳು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆರ್‌ಎನ್‌ಎಗಳ ನಡುವಿನ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಂವಹನಗಳನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಈ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ವಿಕಾಸದ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.

ಲಿಂಕ್‌ಗಳು:

1.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj6856

2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq7220

3.https://www.nature.com/articles/s41586-022-05324-6