গত দশ বছরে, CRISPR-এর উপর ভিত্তি করে জিন সম্পাদনা প্রযুক্তি দ্রুত বিকশিত হয়েছে এবং মানুষের ক্লিনিকাল ট্রায়ালে জেনেটিক রোগ ও ক্যান্সারের চিকিৎসায় সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে।একই সময়ে, বিশ্বজুড়ে বিজ্ঞানীরা বিদ্যমান জিন সম্পাদনা সরঞ্জাম এবং সিদ্ধান্তের সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য জিন সম্পাদনা সম্ভাবনার সাথে ক্রমাগত নতুন নতুন সরঞ্জামগুলিকে ট্যাপ করছেন৷

2021 সালের সেপ্টেম্বরে, ঝাং ফেং-এর দল বিজ্ঞান জার্নালে একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করে [1], এবং দেখতে পায় যে বিস্তৃত ট্রান্সপোস্টার কোডেড RNA গাইডেড নিউক্লিক অ্যাসিড এনজাইম এবং এটিকে ওমেগা সিস্টেম (ISCB, ISRB, TNP8 সহ) নাম দিয়েছে।গবেষণায় আরও দেখা গেছে যে ওমেগা সিস্টেম RNA-এর একটি অংশকে কাটিং ডিএনএ ডুয়াল চেইনকে নির্দেশ করতে ব্যবহার করে, যথা ωRNA।আরও গুরুত্বপূর্ণ, এই নিউক্লিক অ্যাসিড এনজাইমগুলি খুব ছোট, CAS9 এর মাত্র 30%, যার অর্থ হল সেগুলি কোষে বিতরণ করার সম্ভাবনা বেশি হতে পারে।

12 অক্টোবর, 2022-এ, ঝাং ফেং-এর দল নেচার জার্নালে প্রকাশিত: ωrna এবং টার্গেট ডিএনএ [2] সহ কমপ্লেক্সে ওমেগা নিকেস আইএসআরবি-এর কাঠামো।

গবেষণায় আরও বিশ্লেষণ করা হয়েছে ISRB-ωRNA এর হিমায়িত ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ গঠন এবং ওমেগা সিস্টেমের লক্ষ্য ডিএনএ কমপ্লেক্স।

ISCB হল CAS9 এর পূর্বপুরুষ, এবং ISRB হল ISCB-এর HNH নিউক্লিক অ্যাসিড ডোমেনের অভাবের একই বস্তু, তাই আকার ছোট, প্রায় 350 অ্যামিনো অ্যাসিড।ডিএনএ আরও উন্নয়ন এবং প্রকৌশল রূপান্তরের ভিত্তি প্রদান করে।

RNA-নির্দেশিত IsrB হল OMEGA পরিবারের সদস্য যা IS200/IS605 সুপারফ্যামিলি অফ ট্রান্সপোসন দ্বারা এনকোড করা হয়েছে।ফাইলোজেনেটিক বিশ্লেষণ এবং শেয়ার করা অনন্য ডোমেন থেকে, IsrB সম্ভবত IscB-এর পূর্বসূরি হতে পারে, যা Cas9-এর পূর্বপুরুষ।

2022 সালের মে মাসে, কর্নেল ইউনিভার্সিটির লাভলি ড্রাগন ল্যাবরেটরি সায়েন্স জার্নালে একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করে [3], IscB-ωRNA এর গঠন এবং এর ডিএনএ কাটার প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করে।

IscB এবং Cas9 এর সাথে তুলনা করে, IsrB-তে HNH নিউক্লিজ ডোমেইন, REC লোব এবং PAM সিকোয়েন্স-ইন্টারেক্টিং ডোমেনের বেশির ভাগের অভাব নেই, তাই IsrB Cas9 থেকে অনেক ছোট (মাত্র 350টি অ্যামিনো অ্যাসিড)।যাইহোক, IsrB এর ছোট আকার একটি অপেক্ষাকৃত বড় গাইড RNA দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ (এর ওমেগা RNA প্রায় 300 nt লম্বা)।

ঝাং ফেং-এর দল স্যাঁতসেঁতে-তাপ অ্যানারোবিক ব্যাকটেরিয়া ডেসালফোভিরগুলা থার্মোকুনিকুলি থেকে IsrB (DtIsrB) এর ক্রায়ো-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ গঠন বিশ্লেষণ করেছে এবং এর কমপ্লেক্স ωRNA এবং লক্ষ্য ডিএনএ থেকে।কাঠামোগত বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে IsrB প্রোটিনের সামগ্রিক কাঠামো Cas9 প্রোটিনের সাথে একটি মেরুদণ্ডের কাঠামো ভাগ করেছে।

কিন্তু পার্থক্য হল Cas9 লক্ষ্য শনাক্তকরণের সুবিধার্থে REC লোব ব্যবহার করে, যখন IsrB তার ωRNA-এর উপর নির্ভর করে, যার একটি অংশ একটি জটিল ত্রিমাত্রিক কাঠামো গঠন করে যা REC-এর মতো কাজ করে।

RuvC থেকে বিবর্তনের সময় IsrB এবং Cas9-এর কাঠামোগত পরিবর্তনগুলি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, Zhang Feng-এর দল থার্মাস থার্মোফিলাস থেকে RuvC (TtRuvC), IsrB, CjCas9 এবং SpCas9 এর লক্ষ্য DNA- বাঁধাই কাঠামোর তুলনা করেছে।

IsrB এবং এর ωRNA এর কাঠামোগত বিশ্লেষণ স্পষ্ট করে যে কিভাবে IsrB-ωRNA যৌথভাবে লক্ষ্য ডিএনএকে চিনতে এবং ক্লিভ করে, এবং এই ক্ষুদ্রাকৃতি নিউক্লিয়াসের আরও উন্নয়ন এবং প্রকৌশলের জন্য একটি ভিত্তি প্রদান করে।অন্যান্য আরএনএ-নির্দেশিত সিস্টেমের সাথে তুলনা প্রোটিন এবং আরএনএগুলির মধ্যে কার্যকরী মিথস্ক্রিয়াকে হাইলাইট করে, এই বৈচিত্র্যময় সিস্টেমগুলির জীববিজ্ঞান এবং বিবর্তন সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করে।

লিঙ্ক:

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