C - Chemistry – Metallurgy – 07 – H
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
07
H
C07H 21/00 (2006.01) C07H 21/02 (2006.01) C07H 21/04 (2006.01) C12N 5/00 (2006.01) C12N 15/11 (2006.01) C12N 15/63 (2006.01) C12N 15/67 (2006.01) C12P 19/34 (2006.01) C12Q 1/68 (2006.01)
Patent
CA 2499770
It has been discovered that certain natural mRNAs serve as metabolite- sensitive genetic switches wherein the RNA directly binds a small organic molecule. This binding process changes the conformation of the mRNA, which causes a change in gene expression by a variety of different mechanisms. Modified versions of these natural "riboswitches" (created by using various nucleic acid engineering strategies) can be employed as designer genetic switches that are controlled by specific effector compounds. Such effector compounds that activate a riboswitch are referred to herein as trigger molecules. The natural switches are targets for antibiotics and other small molecule therapies. In addition, the architecture of riboswitches allows actual pieces of the natural switches to be used to construct new non~immunogenic genetic control elements, for example the aptamer (molecular recognition) domain can be swapped with other non-natural aptamers (or otherwise modified) such that the new recognition domain causes genetic modulation with user-defined effector compounds. The changed switches become part of a therapy regimen-turning on, or off, or regulating protein synthesis. Newly constructed genetic regulation networks can be applied in such areas as living biosensors, metabolic engineering of organisms, and in advanced forms of gene therapy treatments.
Il a été découvert que certains ARNm naturels servent de commutateurs génétiques sensibles au métabolite dans lesquels l'ARN se lie directement à une petite molécule organique. Ce processus de liaison modifie la conformation de l'ARNm, ce qui entraîne un changement dans l'expression génique par une variété de mécanismes différents. Des versions modifiées de ces "riboswitchs" naturels (créées par diverses stratégies de recombinaison d'acides nucléiques) peuvent être utilisées comme commutateurs génétiques de conception contrôlés par des composés effecteurs spécifiques. Ces composés effecteurs qui activent un riboswitch sont appelés ici molécules déclencheuses. Ces commutateurs naturels sont des cibles pour les antibiotiques et autres petites thérapies moléculaires. En outre, l'architecture des riboswitchs permet d'utiliser des pièces actuelles des commutateurs naturels dans la construction de nouveaux éléments de contrôle génétique non-immunogènes. Par exemple, le domaine des aptamères (reconnaissance moléculaire) peut être échangé avec d'autre aptamères non naturels (ou modifié d'une autre façon), de sorte que le nouveau domaine de reconnaissance entraîne une modulation génétique avec des composés effecteurs définis par l'utilisateur. Ces commutateurs modifiés s'intègrent dans un régime thérapeutique comprenant l'initiation, l'arrêt ou la régulation de la synthèse protéique. Des réseaux de régulation génétique récemment construits peuvent être appliqués dans ces secteurs en tant que biocapteurs vivants, en génie métabolique d'organismes et dans des formes avancées de traitements de thérapie génique.
Barrick Jeffrey E.
Breaker Ronald R.
Ebert Margaret S.
Nahvi Ali
Sudarsan Narasimhan
Ridout & Maybee Llp
Yale University
LandOfFree
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