طراحی، مدل‌سازی و آنالیز محاسباتی crrna برای تنظیم در سطح پسارونویسی metastamir-10b و metastamir-126 با استفاده از تکنیک (crispr-c2c2 (cas13a

مقدمه: یکی از مهم‌ترین دلایل مرگ‌و‌میر در بین بیماران سرطانی متاستاز است. اخیراً نشان داده شده است که گروه خاصی از mirna‌ها(microrna) که metastamir نامیده می‌شوند دارای اثر متاستاتیکی هستند. mir126 ارتباط مشخصی با متاستاز سرطان روده به کبد دارد. همچنین در متاستاز سرطان سینه mir10b بیان بیش از حد پیدا می‌کند؛ بنابراین کاهش سطح بیان این mirna‌ها می‌تواند نقش مهمی در کاهش احتمال متاستاز داشته باشد. در این تحقیق تکنیک crisprc2c2(cas13a) به منظور هدف‌گیری پیش‌سازهای mirna جهت کاهش اثر متاستاتیکی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت.روش: پژوهش با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیک و بیوانفورماتیک ساختاری انجام شد. ساختار آنزیم c2c2 از پایگاه داده rcsb و توالی‌های mirna و پیش‌سازهای آن‌ها از پایگاه‌های داده mirbase و mirnamap تهیه شدند. با استفاده از سیستم برخط crisprrt، crrna‌های هدف گیرنده توالی مورد نظر طراحی و از نظر اختصاصیت مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. ساختار سه بعدی crrna‌های طراحی شده با استفاده از نرم‌افزار rnabuider2.8.2 شبیه‌سازی و به منظور بررسی نحوه اتصال و سطح انرژی اتصالی crrna با آنزیم c2c2(cas13a) از سرور hdock استفاده شد.نتایج:crrna طراحی شده با هدف mir126 مشابهت ساختاری بالا با وضعیت مشاهده شده در طبیعت نشان داده و جهت گیری مناسب حاصل شد. در مورد crrna طراحی شده به منظور هدف گیری mir10b با وجود اختصاصیت بالا جهت گیری درستی ایجاد نشد.نتیجه گیری: بررسی توالی محور crrna‌های طراحی شده برای ویرایش در سطح rna کافی نیست و توصیه می شود در کنار بررسی های برپایه اختصاصیت، شبیه سازی و داکینگ مولکولی به منظور دقت هر چه بیشتر انجام شود.

Design, Modeling and Computational Analysis of crRNA to Regulate MetastamiR-10b and MetastamiR-126 in Post-transcriptional Level by CRISPR-C2c2 (Cas13a) Technique

Introduction: Metastasis is one the most important causes of mortality in cancer patients. Recent studies have shown the metastatic potential of a specific group of microRNAs called metastamirs. miR126 is shown to be correlated with the colorectal liver metastasis. Also, overexpression of miR10b has been reported in metastatic breast cancer. Therefore, down regulation of these miRNAs at transcriptional level can reduce the probability of metastasis. This study analyzes targeting of miRNAs precursors using CRISPRC2c2 (Cas13a) technique.Method: To conduct this study, we used bioinformatics and structural bioinformatics methods. The structure of C2c2 (Cas13a) enzyme was obtained from RCSB database, and the sequences of miRNAs and their precursors were collected from MirBase and Mirnamap. The crRNAs were designed, evaluated and checked for their specificity by using CRISPRRT. The modeling of the threedimensional structure of the designed crRNAs was performed by RNAbuilder 2.8.2 software. We used Hdock server to perform molecular docking to assess the energy level and the position of docked molecules. Result: The crRNA designed for mir126 showed high structural similarity with the situation observed in nature and appropriate orientation was obtained. In the case of crRNA designed to target mir10b, despite high specificity, the correct orientation was not established.Conclusion: Sequencebased evaluation of crRNAs designed for RNAlevel editing is insufficient, and it is recommended that, along with specificity, simulation and molecular docking studies, be performed for higher accuracy.