Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin
  • БиоМолТекст17

«Драйв генов» может не сработать

Ученые обеспокоились развитием устойчивости к ГМ-технологии CRISPR

Сергей Васильев, Naked Science

Техника генной модификации CRISPR/Cas9 заимствована у иммунной системы бактерий, которые используют эти молекулы для борьбы с вирусами. Она демонстрирует такую точность и эффективность работы, что в последние годы ученые всерьез поговаривают об использовании ГМ для борьбы с природными вредителями и разносчиками болезней. Для этого разрабатываются методы «генного драйва», способствующие распространению в популяции нужного гена – например, делающего потомство частично стерильным или неподходящим для переноса инфекции.

Помимо такого гена система генетического драйва должна содержать ген, кодирующий белок Cas9, который разрезает ДНК, а также фрагменты направляющей РНК, которые указывают белку-нуклеазе точное место действия. Филипп Мессер (Philipp Messer) и его коллеги из Корнеллского университета дополнили этот набор геном флуоресцентного белка, который позволил им легко отслеживать распространение CRISPR-комплексов в популяции лабораторных мушек-дрозофил. Результаты ученые приводят в статье, опубликованной журналом PLOS Genetics.

Такая система генетического драйва быстро распространяет ген в популяции. Если скрещивание произошло между родителями, из которых только один несет CRISPR-«комплект», то он начнет работу в оплодотворенной яйцеклетке. В теории, Cas9 внесет разрыв точно в нужной части ДНК, после чего системы репарации клетки заполнят образовавшееся пространство, скопировав недостающие звенья с CRISPR-«комплекта» на гомологичной (парной) хромосоме. Однако в реальных экспериментах все происходит не всегда идеально, и система может работать с ошибками.

Мессер и его коллеги показали, что в некоторых случаях нуклеаза Cas9 производится в избыточном количестве, снова и снова разрезая целевую хромосому. В других вариантах ошибки происходили еще в процессе или до оплодотворения – так или иначе, но распространение «комплекта» в популяции замедлялось, а то и вовсе останавливалось. Скорость развития устойчивости у разных штаммов сильно варьировала, составляя от пяти до 56 процентов, которые делают применение технологии уже почти бессмысленным.

«Эта "резистентность" легко разрушит практически любые намеренные попытки применения генного драйва, – резюмируют исследователи, – и представляет собой большую проблему для множества ее многообещающих применений». О ее существовании было известно и раньше, однако теперь, впервые рассмотрев распространение устойчивости в эксперименте, ученые относятся к ней куда более серьезно.

Стоит добавить, что уже предложены и даже экспериментально опробованы несколько методов противодействия развитию такой устойчивости. Этому посвящена отдельная статья, которую Мессер с соавторами представили на сервисе препринтов BioRxiv.org (Champer et al., Reducing resistance allele formation in CRISPR gene drives). В ней, в частности, демонстрируется потенциал параллельного использования нескольких направляющих РНК.

resistance.jpg 

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 21.07.2017


Читать статьи по темам:

генетически модифицированные животные генная инженерия Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Полезных вредителей проверят в деле

В Америке попробуют использовать генетически модифицированных бабочек капустной моли для борьбы с этим вездесущим вредителем культурных растений.

читать

Полезные вредители

Самки генетически модифицированной капустной моли гибнут до спаривания, а самцы спариваются с самками дикого типа, распространяя летальный ген в популяции.

читать

Найден эффективный способ редактирования ДНК

Ученые из Южной Кореи создали новую технологию на основе системы CRISPR/Cas, которая позволяет вносить мутации в ДНК с точностью до одного нуклеотида.

читать

Мораторий на драйв генов отменили

Стороны конвенции ООН о биологическом разнообразии отвергли предложение ввести мораторий на технологии генного драйва, призвав к осторожности при проведении полевых испытаний и тщательной оценке возможных рисков.

читать

«Генный драйв» можно локализовать

Биологи из Гарвардского университета и MIT разработали способ, который позволит контролировать распространение искусственных мутаций в диких популяциях животных и бактерий.

читать