ДНК-ножницы превратили в отвертку

Команда молекулярных биологов из Гарвардского университета представила результаты работы, призванной выяснить возможности технологии CRISPR/Cas9 в новом для нее качестве — как системы искусственной регуляции генов (при помощи созданных человеком химических соединений), а не их редактирования (прямого изменения структуры ДНК). Исследование опубликовано в журнале Nature Methods.

Технология CRISPR/Cas9 распознает определенные участки генов и разрезает их в специфичном месте, что дает ученым возможность вставить необходимый фрагмент нуклеиновых кислот, редактируя ДНК. При создании этой технологии ученые ориентировались на способность бактерий бороться с вирусами с помощью нуклеиновых кислот. Вирусы внедряли в клетку свою ДНК, и единственным шансом бактерии спастись было ее уничтожение. Специальная направляющая РНК узнавала фрагмент вирусной ДНК и связывалась с ним, после чего белок Cas9, словно ножницы, разрезал гены паразита.

Ученые используют CRISPR для разных нужд. Например, они изменили белок Cas9, лишив его возможности причинять вред ДНК. Вместо этого его соединили с другим белком, который мог активировать гены, соединяясь с энхансерами. Энхансеры — это участки ДНК, которые могут усиливать работу генов, если соединяются со специальной молекулой. Направляющая РНК распознает энхансер, а Cas9 играет роль активатора. Все это позволяет исследователям точно управлять генами, ослабляя их или усиливая. Это можно сравнить с отверткой, которая точно подходит к своему месту.

Но существует огромное множество различных Cas9, различающихся по своей эффективности и работающих в разных клетках по-разному. Чтобы успешно применять технологию CRISPR/Cas9, следует точно знать поведение составляющих ее молекул. Чтобы выяснить это, исследователи испытали множество активаторов на клетках человека, мышей и мух.

Ученые выделили три Cas9-активатора, которые гораздо сильней влияли на ген, чем другие кандидаты, и при этом чаще «били в цель». Они же были наиболее универсальными, то есть одинаково хорошо срабатывали в клетках человека и мухи. По словам исследователей, найденную лидерскую тройку молекул можно будет сделать основой для дальнейших улучшений.

CRISPR представляет собой фрагменты ДНК, которые сочетают в себе повторяющиеся части — короткие палиндромные повторы — и спейсеры. Спейсеры отличаются друг от друга по последовательностям нуклеотидов и располагаются между повторами. Они представляют собой части ДНК, позаимствованной у вирусов или бактерий-паразитов и отвечают за распознавание подобного им чужеродного генетического материала.

Наука и техника00:0116 февраля
Луис Глазман «Битва при Ситке»

Обойдемся

Эти индейцы воевали с русскими до 2004 года. Они вынудили Россию продать Аляску
Луис Глазман «Битва при Ситке»Обойдемся
Эти индейцы воевали с русскими до 2004 года. Они вынудили Россию продать Аляску
Не братья вы нам
Почему исчез самый загадочный народ России
Забрало закрой!
Российских солдат будущего боятся уже сейчас
Восстание зануд
Первый тест самой странной Audi нашего времени – лифтбека A7 нового поколения
Тест: Made in USSR? Точно?
Угадай машину, придуманную в СССР
Самая лучшая Audi наших дней. Или нет?
Видео: первый тест Audi A7
Сегодня ничего не произошло
Длительный тест Hyundai Sonata: итоги, конкуренты, стоимость владения