Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Биологи из MIT и Сколково открыли первый РНК-редактор для живых клеток

© Фото : BrattarbЗаведующий Лабораторией молекулярной микробиологии СПбПУ Константин Северинов
Заведующий Лабораторией молекулярной микробиологии СПбПУ Константин Северинов
Ученые из MIT, Сколтеха и ряда университетов США обнаружили у бактерий необычный CRISPR "редактор" РНК, который в будущем, возможно, позволит вносить направленные изменения в работу генов в живой клетке и гибко управлять работой генов в определенные временные промежутки

МОСКВА, 2 июн – РИА Новости. Ученые из MIT, Сколтеха и ряда университетов США обнаружили у бактерий необычный CRISPR "редактор" РНК, который в будущем, возможно, позволит вносить направленные изменения в работу генов в живой клетке и гибко управлять работой генов в определенные временные промежутки, говорится в статье, опубликованной в журнале  Science.

"Изученные нами белок, C2c2, обладает удивительным свойством "сопутствующего ущерба" – если он находит ту РНК, к которой он запрограммирован присоединиться, он начинает уничтожать все молекулы РНК в окрестности, в результате клетка погибает. Сможет ли C2c2 использоваться для редактирования, подобно популярной системе CRISPR/Cas9, еще предстоит выяснить", — рассказал РИА "Новости" Константин Северинов из Сколтеха и университета Ратгерса (США).

Генетические Copy и Paste

Северинов, его российские коллеги и западные ученые под руководством Фэна Чжана (Feng Zhang) из Массачусетского технологического института (США) и Евгения Кунина из Национальных Институтов Здровья США совершили это открытие, изучая ДНК и гены различных бактерий.

Ранее Чжан и его коллеги разработали революционную систему редактирования генома – CRISPR/Cas9, позволяющую произвольным образом удалять или заменять отдельные гены и фрагменты ДНК в клетках человека. Первые версии этой технологии появились в 2013 году, когда ученые осознали, что белок Cas9 из "антивирус"–системы бактерии Streptococcus pyogenes можно использовать, как ДНК-ножницы для редактирования геномов клеток высших организмов.

Новая версия белка Cas9, ключевой части геномных ножниц CRISPR/Cas9
Ученые: новая версия ДНК-редактора меняет геном с 100% точностьюАмериканские молекулярные биологи представили миру новую версию революционного геномного редактора CRISPR/Cas9, которая меняет ДНК почти с 100%-ной точностью и крайне редко вносит лишние "правки" в структуру генома.

Сегодня они целенаправленно ищут другие версии этой системы в бактериях, пытаясь повысить точность редактирования генома, с которой у первой версии CRISPR/Cas9 были проблемы, и найти новые применения для них.

Как рассказывает Северинов, аспирант Сколтеха Сергей Шмаков разработал специальную программу, которая ищет белки Cas9 и похожие молекулы в генетических банках данных, где хранятся расшифрованные геномы различных бактерий.

Бактериальный антивирус-камикадзе

В ноябре прошлого года группам Кунина, Северинов, и Жанга улыбнулась удача – изучая геном микроба Leptotrichia shahii – заурядной бактерии, живущей в нашей ротовой полости, они открыли необычный белок C2c2, который мог бы выполнять роль белка Cas9, но при этом был на него совешенно не похож. 

Модель молекулы ДНК
Ученые научились редактировать ДНК человека с точностью в одну "букву"Биологи из США, Швеции и Китая создали новую версию популярного геномного редактора CRISPR/Cas9, которая позволяет удалять мутации длиной всего в одну "букву" ДНК и исправлять ошибки в генах.

Пересадив ген C2c2 в обычную кишечную палочку, ученые выяснили, что имеют дело не с привычной версией геномного CRISPR "антивируса", направленного против ДНК, а с особой системой, предназначенной для борьбы с вирусами, чей генетический материал состоит из РНК. При этом борьба с вирусной инфекцией производится самым радикальным образом – клетка фактически убивает саму себя, обнаружив присутствие вируса при помощи C2c2.

По мнению американских коллег Северинова, в будущем подобная система может стать фундаментом для создания систем гибкого управления работы генов в клетках. 

Оптимизм американцев и реализм русских

Как считает Северинов, о подобных вещах пока говорить преждевременно – все это еще предстоит разработать. С другой стороны, он не сомневается, что то, что сегодня можно делать при помощи CRISPR/Cas9, будет под силу C2c2 или другим белкам, которые еще предстоит открыть с помощью методов биоинформатики.

С ним согласен Евгений Кунин из Национальных институтов здоровья США в Бетесде. Он отметил, что работа C2c2 пока не проверялась на клетках сложных организмов с обособленным ядром, к числу которых относится человек, и добавил, что оценить точность работы C2c2 пока крайне сложно из-за эффекта, который он оказывает на микробов.

Лаборантка проводит анализ крови на ВИЧ-статусВИЧ
Генетики научились очищать геном человека от ВИЧМеждународный коллектив ученых приспособил недавно открытую систему "точечного" редактирования генома CRISPR/CAS для удаления ВИЧ из человеческой ДНК в зараженных клетках, что открывает дорогу для создания принципиально новой вакцины от "чумы XXI века".
"Результат (работы белка) в бактериальных клетках — токсический эффект, то есть клетка перестает делиться или вообще погибает. Так что вопрос о специфичности в этом случае сложен. Конечно, напрашивается много практических приложений С2с2, в частности с использованием этого эффекта. Однако, эксперименты в этих направлениях только-только начинаются. Как никак, самой идее о существовании этой системы всего лишь год", — объяснил Кунин в беседе с РИА "Новости".

По мнению биолога, открытие этой системы не приведет к масштабным социальным последствиям, которые были связаны с ситуацией вокруг CRISPR/Cas9 — как считает Кунин, разработка новых геномных редакторов на базе С2с2 не послужит толчком нового витка "патентных войн" вокруг подобных систем, и не вызовет резонанса среди противников ГМО и модификации ДНК в целом.

"У мракобесов, как мне кажется, здесь будет некоторая передышка, поскольку С2с2 действует на РНК, а не на геном. Так что именно эта работа не должна бы их особенно возбуждать. Ну, по крайней мере, будучи мракобесом, я бы не возбудился", — заключает ученый.

Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала