Первый слайд презентации
NHEJ – негмологичное соединение концов ДНК HDR - homology-directed repair – репарация, направляемая гомологией
Слайд 2: Применения направленного изменения геномов в биологии, биотехнологии и медицине
Слайд 3
Мегануклеазы Механизм хоуминга с участием мегануклеазы интронов группы I
Слайд 4: Белок Zif 268 ( EGR-1 ), используемый при конструировании специфической эндонуклеазы
Пространственная структура комплекса белка Zif 268 с ДНК. Показаны три домена типа «цинковые пальцы» 5’-GCG-TGG-GCG-3 ’ ДНК Zn 2+ Домен типа «цинковые пальцы» С2 H 2. По два остатка цистеина ( C ) и гистидина ( H) координируют ион Zn 2+. Розовые АК-остатки – взаимодействие с ДНК. 34 а.о.
Слайд 5: Взаимодействие «цинковой» эндонуклеазы с ДНК-мишенью
Для специфического разрезания ДНК требуется гетеродимеризация двух независимо сконструированных рекомбинантных «цинковых» эндонуклеаз
Слайд 7: Рестриктаза FocI : взаимодействие с ДНК
ДНК-связывающий домен состоит из трех субдоменов D1-D3 и нуклеазного домена, соединенные линкерным сегментом (красный) Каталитический домен – неспецифическая эндонуклеаза Сайт рестрикции и точки расщепления ДНК
Слайд 8: Сравнение каталитического домена FokI с мономером BamHI
Активный центр Оба домена обладают похожими элементами вторичной структуры – β -слоями, фланкированными α -спиралями. Активные центры расположены на одном из концов β -слоя (выделены желтым цветом)
Слайд 9: Распознавание ДНК TAL -эффекторами
В повторах длиной 34 а.о. в положениях 12 и 13 имеются два вариабельных а.о. ( repeat-variable di-residue (RVD) ), которые участвуют в распознавании нуклеотидов ДНК N – Asn, D – Asp, G – Gly, I - Ile
Слайд 11
Сайты первичного процессинга Cas6 PAM – Protospacer Adjacent Motif tracrRNA – trans-encoded CRISPR RNA
Слайд 12: Кластеризованные, регулярно перемежающиеся короткие палиндромные повторы С lustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR) loci
Направляющая РНК
Слайд 13: The cleavage cycle of Cas9 RNA-guided DNA endonucleases
PAM – Protospacer Adjacent Motif
Слайд 14
dCas9 - catalytically dead Cas9
Слайд 15
1. CRISPR targets Cas9 to create a double stranded break 2. The Nickase system targets a mutant Cas9 to create two adjacent single-strand breaks. 3. TALENs dimerize two FokI units to create a double strand break 4. Zink finger dimerize two FokI units to create DSB Из-за низкой эффективности при гомологичной рекомбинации часто модифицируется один аллель
Слайд 16: Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки ( iPS ) и их трансплантация в целях терапии
Слайд 17: Принцип действия системы сайт-специфической рекомбинации Cre/ lox
Димерные рекомбиназы Cre (фаг P1) или Flp (дрожжи) взаимодействуют со специфическими сайтами loxP или FRT (18-звенные инвертированные повторы, разделенные 8-звенной коровой последовательностью) Гомологичная рекомбинация происходит в 8-звенной коровой последовательности Psp – тканеспецифический (или индуцируемый) промотор loxP/FRT loxP/FRT Реакция обратима
Слайд 18: Влияние взаимной ориентации loxP -сайтов на результат действия рекомбиназы Cre
Структура loxP -сайта Однонаправленная ориентация – вырезание фрагмента Разнонаправленная ориентация – инверсия фрагмента Реакция обратима
Слайд 19
OSKLN: Oct4, Sox2, Klf4, Lin8 and Nanog
Слайд 20
Cystic fibrosis (CF) Gaucher's disease (GD)
Слайд 21
sickle cell disease (SCD ) – СЕРПОВИДНО-КЛЕТОЧНАЯ АНЕМИЯ