מדענים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס פיתחו גן חדש
השיטה המוצעת משלבת את הקודמתמחקר בהנדסה גנטית וביולוגיה של מיקרואורגניזמים. באופן ספציפי, החוקרים משתמשים בטכנולוגיית מיקוד CRISPR-Cas9, מולקולות מערכת ההגנה של חיידקים, והאנזימים שבהם משתמשים וירוסים כדי להדביק חיידקים.
טכנולוגיית CRISPR-Cas9 הראתה יעילות בתהליך עריכת גנים. הוא מורכב מאנזים חותך DNA בשם Cas9 וגדיל קצר של RNA שמכוון את האנזים לאזור ספציפי של הגנום, ואומר ל-Cas9 היכן לחתוך. החיסרון בשיטה זו הוא ששברים מרובים ב-DNA דו-גדילי גורמים למוטציות שעלולות להוביל לתופעות לוואי.
מדענים השתמשו באינטגרזים, אנזימים שבקטריופאג'ים (וירוסים) משמשים להחדרת החומר הגנטי שלהם לתאי חיידקים - ליצירת שיטה שלא דורשת הרבה שבירת DNA.
בעבודתם השתמשו החוקריםאינטגרזות סרין, שיכולות להחדיר שברי DNA ענקיים בגודל של עד 50,000 זוגות בסיסים. אנזימים אלו מכוונים לרצפים ספציפיים בגנום, הידועים כאתרי התקשרות, המתפקדים כ"משטחי נחיתה". כשהם מוצאים את אתר הנחיתה הנכון בגנום של המארח, הם נקשרים אליו ומשלבים את המטען שלהם ב-DNA.
ייצוג סכמטי של שיטת PASTE. תמונה: Matthew T. N. Yarnall et al., Nature Biotechnology
השיטה, שהחוקרים כינו PASTE,משתמש באנזים Cas9, שמבצע חיתוך בודד במקום הנכון ומחדיר "משטח נחיתה" המורכב מ-46 זוגות בסיסים בלבד של DNA. ניתן לבצע את ההחדרה הזו מבלי לשבור את ה-DNA: ראשית, שרשרת אחת של המולקולה משתנה בעזרת טרנסקריפטאז הפוך, ולאחר מכן השנייה, משלימה לו. לאחר "ששתלו מחדש" קטע קטן, מדענים מפעילים אינטגראז הנקשר אליו ומחדיר באופן טבעי קטע ארוך של DNA.
בסדרה של ניסויים, מדענים הראו שהםיכול להשתמש ב-PASTE כדי להחדיר גנים למספר סוגים של תאים אנושיים, כולל תאי כבד, תאי T ולימפובלסטים (תאי דם לבנים לא בשלים). הם בדקו את מערכת המסירה עם 13 גנים שונים של מטען, כולל אלו שיכולים להיות שימושיים מבחינה טיפולית, והצליחו להחדיר אותם לתשעה מיקומים שונים בגנום. יחד עם זאת, מספר התוספות הלא רצויות התברר כלא משמעותי.
קרא עוד:
פרות האכילו קנבוס ובדקו מה קרה לחלב שלהן
נקראה הסכנה העיקרית של משימת הירח "ארטמיס"
יצרה מערכת ניווט מדויקת יותר מ-GPS