ਪਿਛਲੇ ਦਸ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ, CRISPR 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਜੀਨ ਸੰਪਾਦਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਿਕਸਤ ਹੋਈ ਹੈ, ਅਤੇ ਮਨੁੱਖੀ ਕਲੀਨਿਕਲ ਅਜ਼ਮਾਇਸ਼ਾਂ ਵਿੱਚ ਜੈਨੇਟਿਕ ਬਿਮਾਰੀਆਂ ਅਤੇ ਕੈਂਸਰ ਦੇ ਇਲਾਜ ਲਈ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਦੁਨੀਆ ਭਰ ਦੇ ਵਿਗਿਆਨੀ ਮੌਜੂਦਾ ਜੀਨ ਸੰਪਾਦਨ ਸਾਧਨਾਂ ਅਤੇ ਨਿਰਣਾਇਕਾਂ ਦੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ ਜੀਨ ਸੰਪਾਦਨ ਸਮਰੱਥਾ ਵਾਲੇ ਨਵੇਂ ਨਵੇਂ ਸਾਧਨਾਂ ਨੂੰ ਲਗਾਤਾਰ ਟੈਪ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ।

ਸਤੰਬਰ 2021 ਵਿੱਚ, ਝਾਂਗ ਫੇਂਗ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਸਾਇੰਸ ਜਰਨਲ [1] ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪੇਪਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ, ਅਤੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਆਰਐਨਏ ਗਾਈਡਡ ਨਿਊਕਲੀਕ ਐਸਿਡ ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਕੋਡ ਵਾਲੇ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਸਟਰਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਓਮੇਗਾ ਸਿਸਟਮ (ISCB, ISRB, TNP8 ਸਮੇਤ) ਦਾ ਨਾਮ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਅਧਿਐਨ ਨੇ ਇਹ ਵੀ ਪਾਇਆ ਕਿ ਓਮੇਗਾ ਸਿਸਟਮ ਕੱਟਣ ਵਾਲੇ ਡੀਐਨਏ ਦੋਹਰੀ ਚੇਨ, ਅਰਥਾਤ ωਆਰਐਨਏ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਕਰਨ ਲਈ ਆਰਐਨਏ ਦੇ ਇੱਕ ਭਾਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ, ਇਹ ਨਿਊਕਲੀਕ ਐਸਿਡ ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਬਹੁਤ ਛੋਟੇ ਹਨ, ਸਿਰਫ CAS9 ਦਾ 30%, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸੈੱਲਾਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਾਏ ਜਾਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵੱਧ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।

12 ਅਕਤੂਬਰ, 2022 ਨੂੰ, ਝਾਂਗ ਫੇਂਗ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਨੇਚਰ ਜਰਨਲ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਿਸਦਾ ਸਿਰਲੇਖ ਹੈ: ωrna ਅਤੇ ਟਾਰਗੇਟ ਡੀਐਨਏ [2] ਦੇ ਨਾਲ ਕੰਪਲੈਕਸ ਵਿੱਚ ਓਮੇਗਾ ਨਿਕਸੇਜ਼ ISRB ਦਾ ਢਾਂਚਾ।

ਅਧਿਐਨ ਨੇ ਓਮੇਗਾ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ISRB-ωRNA ਅਤੇ ਟੀਚਾ DNA ਕੰਪਲੈਕਸ ਦੇ ਜੰਮੇ ਹੋਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ ਢਾਂਚੇ ਦਾ ਹੋਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ।

ISCB CAS9 ਦਾ ਪੂਰਵਜ ਹੈ, ਅਤੇ ISRB ISCB ਦੇ HNH ਨਿਊਕਲੀਕ ਐਸਿਡ ਡੋਮੇਨ ਦੀ ਘਾਟ ਦਾ ਇੱਕੋ ਵਸਤੂ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਆਕਾਰ ਛੋਟਾ ਹੈ, ਸਿਰਫ ਲਗਭਗ 350 ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ।ਡੀਐਨਏ ਹੋਰ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਤਬਦੀਲੀ ਲਈ ਬੁਨਿਆਦ ਵੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।

RNA-ਗਾਈਡਿਡ IsrB ਓਮੇਗਾ ਪਰਿਵਾਰ ਦਾ ਇੱਕ ਮੈਂਬਰ ਹੈ ਜੋ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਸਨ ਦੇ IS200/IS605 ਸੁਪਰਫੈਮਲੀ ਦੁਆਰਾ ਏਨਕੋਡ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਫਾਈਲੋਜੈਨੇਟਿਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਸਾਂਝੇ ਕੀਤੇ ਵਿਲੱਖਣ ਡੋਮੇਨਾਂ ਤੋਂ, IsrB IscB ਦਾ ਪੂਰਵਗਾਮੀ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ, ਜੋ Cas9 ਦਾ ਪੂਰਵਜ ਹੈ।

ਮਈ 2022 ਵਿੱਚ, ਕਾਰਨੇਲ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੀ ਲਵਲੀ ਡਰੈਗਨ ਲੈਬਾਰਟਰੀ ਨੇ IscB-ωRNA ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ DNA ਕੱਟਣ ਦੀ ਵਿਧੀ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਵਿਗਿਆਨ [3] ਜਰਨਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪੇਪਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ।

IscB ਅਤੇ Cas9 ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, IsrB ਵਿੱਚ HNH ਨਿਊਕਲੀਜ਼ ਡੋਮੇਨ, REC ਲੋਬ, ਅਤੇ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ PAM ਕ੍ਰਮ-ਇੰਟਰੈਕਟਿੰਗ ਡੋਮੇਨਾਂ ਦੀ ਘਾਟ ਹੈ, ਇਸਲਈ IsrB Cas9 (ਸਿਰਫ ਲਗਭਗ 350 ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ) ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਛੋਟਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, IsrB ਦਾ ਛੋਟਾ ਆਕਾਰ ਇੱਕ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਵੱਡੇ ਗਾਈਡ RNA ਦੁਆਰਾ ਸੰਤੁਲਿਤ ਹੈ (ਇਸਦਾ ਓਮੇਗਾ RNA ਲਗਭਗ 300 nt ਲੰਬਾ ਹੈ)।

ਝਾਂਗ ਫੇਂਗ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਡੈਂਪ-ਹੀਟ ਐਨਾਇਰੋਬਿਕ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਡੇਸਲਫੋਵਿਰਗੁਲਾ ਥਰਮੋਕੁਨੀਕੁਲੀ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ωਆਰਐਨਏ ਅਤੇ ਟੀਚੇ ਵਾਲੇ ਡੀਐਨਏ ਦੇ ਕੰਪਲੈਕਸ ਤੋਂ IsrB (DtIsrB) ਦੇ ਕ੍ਰਾਇਓ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ ਢਾਂਚੇ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ।ਢਾਂਚਾਗਤ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ IsrB ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਬਣਤਰ Cas9 ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਨਾਲ ਰੀੜ੍ਹ ਦੀ ਹੱਡੀ ਦੀ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਸਾਂਝਾ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਪਰ ਅੰਤਰ ਇਹ ਹੈ ਕਿ Cas9 ਟੀਚੇ ਦੀ ਪਛਾਣ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਲਈ REC ਲੋਬ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ IsrB ਆਪਣੇ ωRNA 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਇੱਕ ਹਿੱਸਾ ਇੱਕ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਬਣਤਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ REC ਵਾਂਗ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।

RuvC ਤੋਂ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਦੌਰਾਨ IsrB ਅਤੇ Cas9 ਦੀਆਂ ਢਾਂਚਾਗਤ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸਮਝਣ ਲਈ, Zhang Feng ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ Thermus thermophilus ਤੋਂ RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 ਅਤੇ SpCas9 ਦੇ ਟੀਚੇ ਵਾਲੇ DNA-ਬਾਈਡਿੰਗ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕੀਤੀ।

IsrB ਅਤੇ ਇਸਦੇ ωRNA ਦਾ ਢਾਂਚਾਗਤ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਸਪੱਸ਼ਟ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਵੇਂ IsrB-ωRNA ਸਾਂਝੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਟੀਚੇ ਦੇ ਡੀਐਨਏ ਨੂੰ ਪਛਾਣਦਾ ਅਤੇ ਤੋੜਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਛੋਟੇ ਨਿਊਕਲੀਜ਼ ਦੇ ਹੋਰ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਲਈ ਇੱਕ ਆਧਾਰ ਵੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਹੋਰ ਆਰਐਨਏ-ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਤੇ ਆਰਐਨਏ ਵਿਚਕਾਰ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਉਜਾਗਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਇਹਨਾਂ ਵਿਭਿੰਨ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਜੀਵ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਬਾਰੇ ਸਾਡੀ ਸਮਝ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ।

ਲਿੰਕ:

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