Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Где резать?

Аденин в «четвертой позиции» повышает точность системы редактирования генома

Мария Перепечаева, «Наука из первых рук»

В последние годы вокруг темы редактирования геномов, в первую очередь технологии CRISPR/Cas, поднят настоящий ажиотаж – складывается впечатление, что она действительно очень проста и доступна. На деле же темпы использования этой технологии намного опережают скорость проникновения в суть ее механизмов, что выражается в низкой эффективности и точности метода. Отсюда же ведут свое начало скандалы и споры о допустимости применения этого подхода к человеку. Недавно ученые из Института Фрэнсиса Крика (Великобритания) установили одну из закономерностей, которые позволят повысить предсказуемость результатов геномного редактирования.

Главным действующим элементом применяемой ныне системы геномного редактирования CRISPR/Cas является комплекс из так называемой направляющей РНК с белком Cas9, который «позаимствовали» у бактерии – пиогенного стрептококка.

Эта РНК представляет собой синтетическую молекулу нуклеиновой кислоты, которая, как ключ к замку, подходит к тому участку ДНК, который должен быть отредактирован. РНК распознает этот фрагмент и связывается с ним, после чего Cas9 разрывает нить ДНК в месте, отстоящем на три нуклеотида (генетических «буквы») от конца генной мишени. После этого в месте разрыва начинает работу ремонтная репарационная система клетки, и в ходе этого процесса можно направленно заменить участок гена, если доставить в клетку искусственно синтезированную подходящую донорскую молекулу ДНК.

К сожалению, на практике направляющая РНК не всегда точно опознает нужный участок ДНК, в результате чего разрыв может произойти совсем не в том месте, где планировалось. К тому же в процессе «ремонта» в результате случайных вставок или потерь нуклеотидов могут возникать потенциально опасные мутации.

Британские исследователи провели анализ результатов множества экспериментов с использованием системы CRISPR, направленных на редактирование около 1,5 тысяч мишеней в 450 генах человеческого генома. Выяснилось, что результат редактирования во многом зависит от нуклеотидов, расположенных непосредственно вблизи места разреза. Особенно важен нуклеотид, четвертый по счету от точки разрыва: если это будет аденин – точность редактирования будет высокой, в случае же гуанина будет высок риск нежелательных перестроек.

Таким образом, сам подбор места разреза целевого фрагмента ДНК с учетом его нуклеотидного окружения сделает редактирование генома намного более предсказуемым, а значит, более безопасным и перспективным.

Статья Chakrabartiet al. Target-Specific Precision of CRISPR-Mediated Genome Editing опубликована в журнале Molecular Cell.

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


Читать статьи по темам:

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

Читать также:

Пинцет вместо ножниц

Новая модификация метода CRISPR позволяет с помощью своеобразного «пинцета» перемещать фрагменты ДНК в ядре клетки.

читать

Биологическая революция

На наших глазах происходит генетическая революция: биотехнологии меняют медицину, сельское хозяйство и другие важные сферы.

читать

Обойти защиту

Эффективность новой методики редактирования генов, по оценкам разработчиков, в 100-1000 раз выше, чему существующих методов.

читать

Плюсы и минусы CRISPR

В Новосибирске открылся международный конгресс «CRISPR–2018», посвященный этому методу геномного редактирования.

читать

CRISPR для «чайников»

CRISPR/Cas9 – одна из самых перспективных технологий последних лет, и в ближайшие годы ее роль будет только расти.

читать