Research

За допомогою CRISPR вперше вдалося відредагувати кілька генів одночасно

На сторінках нашого сайту ми вже неодноразовописали про досягнення у використанні редактора генома CRISPR. Технологія постійно розвивається, стаючи все більш просунутою і дозволяючи куди ефективніше взаємодіяти з генетичним матеріалом. Однак був у CRISPR і мінус (вельми умовний мінус, але все ж). CRISPR міг за працювати з одним геном за раз. А для того, щоб змінити інший ген, потрібно було проводити повторну операцію. Однак швейцарські біологи змогли вперше в історії відредагувати відразу кілька генів. І це дуже важливо для розвитку всієї науки в цілому.

Що таке CRISPR

Строго кажучи, повністю назва технологіїзвучить як «CRISPR / Cas9». В її основі лежать особливі ділянки бактеріальної ДНК, CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats - короткі паліндромний кластерні повтори). Між цими повторами розташовуються фрагменти ДНК. Саме вони і, грубо кажучи, і служать орієнтиром при роботі CRISPR.

Читайте також: На борту МКС вперше використовували методику редагування ДНК.

А причому тут Cas9? Cas9 - це CRISPR-асоційовані білки (CRISPR-associated sequence). Тобто вони, можна сказати, будуть взаємодіяти тільки з CRISPR і нічого «зайвого не виріжуть». За фактом ми маємо щось на кшталт «молекулярних ножиць», які, як і звичайні ножиці, здатні розрізати щось лише в одному місці за раз. Але як змусити їх впливати на кілька ділянок ДНК одночасно?

Як вченим вдалося відредагувати кілька генів одночасно

Як передає редакція New Atlas з посиланням нажурнал Nature Methods (до речі, якщо ви хочете отримувати новини зі світу нуки в числі перших, рекомендуємо підписатися на наш телеграм-канал), група дослідників з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха (ETH Zurich) продемонструвала, що їх новий процес редагування генів може одночасно змінювати 25 різних ділянок геному. Вчені говорять, що новий метод не обов'язково обмежується 25 мішенями, а теоретично може бути збільшений до сотень одночасних модифікацій генів.

Замість застосування традиційного білка Cas9,використовуваного в більшості випадків при роботі з CRISPR, цей метод використовує куди менш відомий Cas12a. Попередні дослідження вже показали, що фермент Cas12a трохи точнішим в своїй здатності ідентифікувати цільові гени, проте нове дослідження показує, що Cas12a також може обробляти коротші ділянки молекули в порівнянні з Cas9.

Загальна методика роботи CRISPR-Cas націлена намішень в послідовності ДНК з використанням, так званої, направляє РНК. Ці молекули РНК, як їх називають учені, є чимось на зразок номерів табличок на будинках. За цим «табличок» і орієнтується CRISPR, вирізаючи потрібні ділянки. Експертам з швейцарії вдалося помістити на молекулу ДНК відразу кілька «табличок». Таким чином за одну операцію стало можливо редагувати кілька ділянок.

За визнанням вчених, нова методика значноприскорить процес перепрограмування клітин, а також дозволить значно повніше вивчити механізми формування генетичних захворювань, адже часто мутації в геномі куди складніше, ніж «одиничне» зміни. У майбутньому не виключена й поява нових методів лікування генетичних хвороб.