مدل‌سازي in silico يك پروتئين Cas9 جهش يافته با هدف افزايش دقت ويرايش ژنوم

مقدمه: سيستم CRISPR/Cas، سيستم ايمني اكتسابي باكتري ها در مقابله با عوامل مهاجم خارجي است. پروتئين Cas9 باكتري استرپتوكوكوس پيوژنز، رايج ترين پروتئين Cas استفاده شده در ويرايش ژنوم مي باشد؛ اما پروتئين هاي Cas9 داراي مشكلاتي مانند وقوع جهش هاي نابه‌جا هستند كه مانعي مهم در مسير به كارگيري آن ها براي مقاصد درماني مي باشد. هدف از اين مطالعه، طراحي يوانفورماتيكي يك پروتئين Cas9 جهش يافته به منظور افزايش دقت آنزيم در امر ويرايش ژنوم است. روش: در اين مطالعه ابتدا با انتخاب برخي از جهش ها و اعمال آن در پروتئين، Cas9 جديد به صورت in silico طراحي شد. با روش داكينگ مولكولي نحوه اتصال spCas9 جهش يافته و وحشي به DNA مورد بررسي قرار گرفت. در آخر، پايداري دو پروتئين جهش يافته و وحشي با استفاده از ديناميك مولكولي مورد ارزيابي قرار گرفت.نتايج: نتايج اين مطالعه منجر به طراحي يك پروتئين جهش يافته با 5 جهش شد. نتايج داكينگ مولكولي امتياز 1073/86- را براي پروتئين تيپ وحشي و امتياز 349/41- را براي پروتئين جهش يافته نشان داد. نتيجه‌گيري: بررسي داكينگ مولكولي نشان داد كه از پيوندهاي بين پروتئين و DNA در حالت جهش يافته كاسته شده است. همچنين، نتايج ديناميك مولكولي نشان داد كه پايداري دو پروتئين جهش يافته و تيپ وحشي مشابه يكديگر مي‌باشند.