CRISPR/Cpf1

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Este artigo faz parte de uma série sobre CRISPR







Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas de Prevotella e Francisella 1 ou CRISPR/Cpf1 é uma tecnologia de edição de DNA análoga ao sistema CRISPR/Cas9.[1] Cpf1 é uma endonuclease guiada por RNA de um sistema CRISPR/Cas de classe II. Este mecanismo imunológico adquirido é encontrado nas bactérias Prevotella e Francisella[2][3] e permite edição genômica eficiente, incluindo edição livre de DNA em plantas, com maior eficiência, especificidade e aplicações potencialmente mais amplas do que CRISPR/Cas9[4]. CRISPR/Cpf1 explora vias de reparo dirigidas por homologia dentro de células intactas de mamíferos[5].

Aplicação[editar | editar código-fonte]

Dois tipos dessas tesouras moleculares estão sendo amplamente utilizados para fins de edição de genes: Cas9 e Cpf1. Cpf1 é mais preciso em células de mamíferos. Uma propriedade chave dessas moléculas encontrado nas duas bactérias é que eles são capazes de pegar seus RNAs guia fora de uma longa cadeia de RNA. Isso ajuda a permitir que cientistas coloquem múltiplos RNAs guia, porque se pode ser reparado o gene em várias células musculares; Então, pode ser restaurada a função muscular.[6] Em 2017, usando a enzima de edição de genes CRISPR-Cpf1, os pesquisadores corrigiram com sucesso a distrofia muscular de Duchenne em células humanas e camundongos no laboratório.

Mecanismo de ação[editar | editar código-fonte]

O sistema CRISPR-Cpf1 consiste na enzima Cpf1 e RNA guia (gRNA). O gRNA guia Cpf1 para uma posição específica no genoma onde Cpf1 subsequentemente corta o DNA de cadeia dupla. Após a região específica ser clivada, a quebradura é reparada utilizando a união final não homóloga (NHEJ) ou a reparação dirigida por homologia (HDR).

Cpf1 versus Cas9[editar | editar código-fonte]

CRISPR/Cpf1 difere de CRISPR/Cas9 de várias maneiras. A Cpf1 é muito menor do que a enzima Cas9, o que facilita o empacotamento dentro de um vírus e, portanto, é mais fácil de libertar nas células musculares. Cpf1 reconhece uma sequência diferente de DNA, o que proporciona flexibilidade em termos de uso do CRISPR. Existem alguns genes que podem ser difíceis de editar com Cas9, mas podem ser mais fáceis de modificar com o Cpf1 ou vice-versa.[7] Cpf1 corta muito longe do site de reconhecimento, o que significa que, mesmo que o gene alvo se mutasse no local cortado, provavelmente esse ainda pode ser recortado, permitindo que várias oportunidades para que uma correta edição ocorra.[8]

Descoberta[editar | editar código-fonte]

A equipe de biologia sintética do Instituto Broad, em Cambridge, Massachusetts, e seus colegas estavam pesquisando diferentes tipos de banco de dados de genoma bacteriano para procurar sequências semelhantes a Cas9 quando encontraram Cpf1, uma proteína presente em algumas bactérias com CRISPR[9].

Referências

  1. Genome editing: The efficient tool CRISPR–Cpf1 por Magdy M. Mahfouz, publicado por Nature (2017)
  2. «CRISPR-Based Genetic Engineering Gets a Kick in the Cas». Meta Science News (em inglês). 29 de setembro de 2015. Consultado em 3 de maio de 2016 
  3. «Even CRISPR». The Economist. ISSN 0013-0613. Consultado em 3 de maio de 2016 
  4. CRISPR-Cpf1: A New Tool for Plant Genome Editing por Syed Shan-e-Ali Zaidi, Magdy M. Mahfouz, Shahid Mansoor (2017) DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tplants.2017.05.001
  5. CRISPR-Directed In Vitro Gene Editing of Plasmid DNA Catalyzed by Cpf1 (Cas12a) Nuclease and a Mammalian Cell-Free Extract por Sansbury Brett M., Wagner Amanda M., Nitzan Erez, Tarcic Gabi, e Kmiec Eric B. Páginas: 191-202 Publicado em CRISPR (2018)
  6. The Scripps Research Institute. "Firefly gene illuminates ability of optimized CRISPR-Cpf1 to efficiently edit human genome." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 de junho de 2017
  7. 1.Yu Zhang, Chengzu Long, Hui Li, John R. McAnally, Kedryn K. Baskin, John M. Shelton, Rhonda Bassel-Duby, Eric N. Olson. CRISPR-Cpf1 correction of muscular dystrophy mutations in human cardiomyocytes and mice. Science Advances, 2017; 3 (4): e1602814 DOI: 10.1126/sciadv.1602814
  8. QUESTIONS AND ANSWERS ABOUT CRISPR
  9. «CRISPR-Cpf1». News-Medical.net (em inglês). 20 de junho de 2018 
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