Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo metodo che consente loro di etichettare e monitorare simultaneamente più proteine ​​nelle cellule viventi. La tecnica, chiamata imaging CRISPR multiplex (muCRISPRi), utilizza una combinazione di editing genetico CRISPR-Cas9 e etichettatura fluorescente per visualizzare proteine ​​specifiche in tempo reale.

Il nuovo metodo potrebbe fornire nuove informazioni sulle complesse interazioni tra le proteine ​​e sul modo in cui contribuiscono ai processi cellulari. Potrebbe anche essere utilizzato per studiare gli effetti di farmaci e altri composti sulla funzione delle proteine.

"Questo nuovo metodo ci consentirà di vedere come le proteine ​​lavorano insieme nelle cellule viventi in un modo che non è mai stato possibile prima", ha affermato il leader dello studio, il dottor Jonathan Weissman, professore di farmacologia cellulare e molecolare presso l'Università della California, San Francisco. .

La tecnica muCRISPRi funziona combinando due diversi sistemi CRISPR-Cas9. Un sistema viene utilizzato per modificare il DNA delle cellule in modo che esprimano proteine ​​fluorescenti quando vengono attivati ​​determinati geni. L'altro sistema viene utilizzato per controllare quali geni vengono attivati ​​prendendo di mira specifiche sequenze di DNA.

Combinando questi due sistemi, i ricercatori possono creare una libreria di cellule che esprimono ciascuna una proteina fluorescente diversa quando viene attivato un gene specifico. Ciò consente loro di monitorare l’espressione di più geni contemporaneamente e vedere come interagiscono tra loro.

I ricercatori hanno utilizzato muCRISPRi per etichettare e monitorare 10 diverse proteine ​​nelle cellule viventi. Hanno potuto vedere come le proteine ​​interagivano tra loro e come rispondevano a diversi stimoli.

Ad esempio, i ricercatori hanno utilizzato muCRISPRi per studiare come le proteine ​​coinvolte nella risposta immunitaria interagiscono tra loro. Hanno scoperto che queste proteine ​​formano cluster che si muovono all’interno della cellula e interagiscono tra loro per innescare una risposta immunitaria.

I ricercatori hanno utilizzato muCRISPRi anche per studiare il modo in cui le proteine ​​coinvolte nella divisione cellulare interagiscono tra loro. Hanno scoperto che queste proteine ​​formano una rete complessa che controlla i tempi e la precisione della divisione cellulare.

La tecnica muCRISPRi potrebbe essere utilizzata per studiare un'ampia varietà di processi cellulari, dal ripiegamento delle proteine ​​alla trasduzione del segnale. Potrebbe anche essere utilizzato per sviluppare nuovi farmaci e terapie identificando le proteine ​​coinvolte nei processi patologici.

"Le potenziali applicazioni di questa nuova tecnologia sono enormi", ha affermato Weissman. “Siamo entusiasti di vedere come altri scienziati utilizzeranno muCRISPRi per fare nuove scoperte su come funzionano le cellule”.