O trabalho publicado hoje em @NatureBiotech dos laboratórios @LukeGilbertSF & @pdhsu da Arc apresenta uma nova maneira de inserir grandes sequências de DNA no genoma usando recombinases projetadas que não requerem corte de DNA ou dependem do maquinário de reparo da célula.

As recombinases são enzimas capazes de inserir DNA em locais específicos do genoma sem a necessidade de criar quebras de fita dupla como o CRISPR. As recombinases existentes, no entanto, têm limitações - gerenciando apenas ~ 5% de eficiência e muitas vezes atingindo centenas de locais fora do alvo.

A equipe desenvolveu uma estratégia de engenharia abrangente para melhorar a eficiência e a especificidade, combinando triagem evolutiva para encontrar melhores mutações, aprendizado de máquina para prever quais mutações funcionam juntas e fundir a enzima com dCas9 para guiá-la para o local correto.

Eles testaram milhares de mutações para identificar qual melhorou a enzima e, em seguida, usaram modelos computacionais para prever como a combinação de mutações afetaria o desempenho, permitindo que eles construíssem variantes altamente otimizadas rapidamente.

As melhores variantes alcançaram 97% de especificidade e até 53% de eficiência, um aumento de 7,5 vezes na precisão e um aumento de 12 vezes na eficiência em relação à enzima inicial. Isso significa que os pesquisadores agora podem escolher variantes otimizadas para máxima eficiência, especificidade ou um equilíbrio de ambos.