Lucrarea publicată astăzi în @NatureBiotech de la @LukeGilbertSF & @pdhsu Labs de la Arc prezintă o nouă modalitate de a insera secvențe mari de ADN în genom folosind recombinaze modificate care nu necesită tăierea ADN-ului sau se bazează pe mașinile de reparare a celulei.

Recombinazele sunt enzime capabile să insereze ADN în anumite locuri din genom fără a fi nevoie să creeze rupturi duble de catenă, așa cum face CRISPR. Cu toate acestea, recombinazele existente au limitări – gestionarea eficienței de doar ~5% și adesea lovirea a sute de site-uri în afara țintei.

Echipa a dezvoltat o strategie de inginerie cuprinzătoare pentru a îmbunătăți atât eficiența, cât și specificitatea, combinând screeningul evolutiv pentru a găsi mutații mai bune, învățarea automată pentru a prezice ce mutații funcționează împreună și fuzionarea enzimei cu dCas9 pentru a o ghida către locația corectă.

Ei au testat mii de mutații pentru a identifica care au îmbunătățit enzima, apoi au folosit modele computaționale pentru a prezice modul în care combinarea mutațiilor ar afecta performanța, permițându-le să construiască rapid variante extrem de optimizate.

Cele mai bune variante au obținut o specificitate de 97% și o eficiență de până la 53%, o creștere de 7,5 ori a preciziei și o creștere de 12 ori a eficienței față de enzima inițială. Acest lucru înseamnă că cercetătorii pot alege acum variante optimizate pentru eficiență maximă, specificitate sau un echilibru între ambele.