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

Биологи научились отключать "промышленный" редактор ДНК

© Fotolia / psdesign1Модель молекулы ДНК
Модель молекулы ДНК
Генетики приспособили недавно открытую "защиту от редактирования ДНК" для отключения перспективного геномного редактора CRISPR/Cas9, что в перспективе сделает его более безопасным для человека.

МОСКВА, 29 дек – РИА Новости. Генетики приспособили недавно открытую "защиту от редактирования ДНК" для отключения перспективного геномного редактора CRISPR/Cas9, что в перспективе сделает его более безопасным для человека, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell.

"Следующий наш шаг заключается в том, что мы должны продемонстрировать, что эти ингибиторы улучшат точность редактирования генома, предотвращая его изменение в тех клетках, где ДНК не должна меняться. Мы также хотим понять, как этот белок блокирует работу Cas9 и найти более интересные версии ингибитора", — заявил Бенджамин Раух (Benjamin Rauch) из университета Калифорнии в Сан-Франциско (США).

Эволюционная рекурсия

Геномный редактор CRISPR/Cas9, названный главным научным прорывом 2015 года, был создан американским ученым Фэнем Чжаном (Feng Zhang) и рядом других молекулярных биологов примерно три года назад, и с тех пор он пережил несколько модернизаций, которые позволяют ученым использовать его для редактирования генома со стопроцентной точностью.

На самом деле, CRISPR/Cas9, как и многие другие вещи, изобрел не человек, а природа — изначально данная система развилась внутри бактерий сотни миллионов лет назад для защиты от ретровирусов. Он состоит из двух компонентов —  "библиотеки" образцов генетического кода вирусов (CRISPR), и фермента Cas9, ищущего подобные последовательности в ДНК бактерии и удаляющего их при необходимости.

Ученый с моделью ДНК в пробирке
Ученые искусственно ускорили эволюцию человека для борьбы с ВИЧГеномный редактор CRISPR/Cas9 помог биологам искусственно "форсировать" эволюцию иммунной системы человека, что, как они надеются, поможет в ближайшее время создать универсальное лекарство от ВИЧ на базе созданных таким образом антител.

В начале декабря канадские биологи из университета Торонто обнаружили, что вирусы не остались в стороне от этой "гонки вооружений" и создали свой ответ на CRISPR/Cas9 – набор из трех белков из семейства AcrIIA. Они цепляются за разные части белка и нейтрализуют его еще до того, как он успеет вырезать ДНК вируса из генома микроба.

Раух и его коллеги открыли аналог этих белков, который подавляет работу широко используемых сегодня "лабораторных" версий белка Cas9, придумав очень остроумный способ поиска таких вирусных "анти-антивирусов" в живых бактериях.

Существуя, не существует

Как объясняет биолог, они сфокусировали свое внимание на "взаимоисключающих параграфах"- бактериях, чей геном одновременно содержит в себе ген Cas9 и следы вирусной ДНК. Если бы данный белок работал, то такие микробы совершили бы самоубийство в результате вырезания вирусной ДНК данным ферментом и включения программы "запрограммированного суицида". Если этого не происходит, значит вирусная ДНК содержит в себе некие аналоги AcrIIA, которые мешают работе Cas9.

Для поисков таких бактерий не нужно следить за ними в пробирках и проводить опыты – достаточно сравнить их виртуальную ДНК на компьютере с геномами вирусов, и выделить те штаммы бактерий, которые содержали в себе и вирус, и Cas9.

Ученый с моделью ДНК в пробирке
Генетический редактор впервые "принудил" раковые клетки к суицидуМолекулярные биологи впервые успешно применили геномный редактор CRISPR/Cas9 для подавления роста раковых клеток и включения программы их суицида, и использовали его для лечения нескольких мышей от рака.

Проанализировав три сотни разновидностей листерелл (Listeria monocytogenes), болезнетворных бактерий, ученые выделили девять штаммов этих микробов, которые удовлетворяли этим критериям. Геномы всех этих бацилл содержали в себе четыре различных версии AcrIIA, две из которых — AcrIIA2 и AcrIIA4 – оказались способными блокировать те модификации Cas9, которые сегодня ученые используют для проведения генетических опытов в лабораториях.

Опыты на культурах человеческих клеток показали, что добавление этих белков в их питательную среду защищает их от редактирования ДНК, что показывает, что подобные молекулы можно использовать, вкупе с самой системой CRISPR/Cas9, для повышения надежности генной терапии и избегания неприятных последствий, связанных с удалением ДНК не там, где надо.

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