Вчені з Массачусетського технологічного інституту розробили новий інструмент для вивчення генів
Запропонований метод поєднує попереднідослідження в генній інженерії та біології мікроорганізмів. Зокрема, дослідники використовують технологію націлювання від CRISPR-Cas9, молекули захисної системи бактерій та ферменти, за допомогою яких віруси заражають бактерії.
Технологія CRISPR-Cas9 показала ефективність упроцесі генного редагування Вона складається з ферменту, що розрізає ДНК, званого Cas9, і короткого ланцюга РНК, яка направляє фермент у певну область геному, вказуючи Cas9, де зробити розріз. Недоліком цього методу є те, що численні розриви дволанцюжкової ДНК викликають мутації, які можуть призвести до побічних ефектів.
Вчені використовували інтегрази — ферменти, які бактеофаги (віруси) використовують для вставки свого генетичного матеріалу в бактеріальні клітини — щоб створити метод, який не вимагаєвелика кількість розривів ДНК.
У своїй роботі дослідники використалисеринові інтегрази, які можуть вставляти величезні фрагменти ДНК, розміром до 50 000 пар основ. Ці ферменти націлені на певні послідовності геному, відомі як сайти прикріплення, які функціонують як посадкові майданчики. Коли вони знаходять правильний посадковий майданчик у геномі господаря, вони зв'язуються з ним та інтегрують своє корисне навантаження в ДНК.
Схематичне зображення методу PASTE. Зображення: Matthew T. N. Yarnall et al., Nature Biotechnology
Метод, який дослідники назвали PASTE,використовує фермент Cas9, який робить єдиний розріз у потрібному місці та вбудовує «посадковий майданчик», що складається всього з 46 пар основ ДНК. Ця вставка може бути здійснена без розриву ДНК: спочатку змінюється один ланцюг молекули за допомогою злитої зворотної транскриптази, а потім другий, комплементарний їй. Після «підсадки» невеликої ділянки вчені запускають інтегразу, яка зв'язується з нею і природно вбудовує довгу ділянку ДНК.
У серії експериментів вчені показали, що вониможуть використовувати PASTE для вставки генів у кілька типів клітин людини, включаючи клітини печінки, Т-клітини та лімфобласти (незрілі лейкоцити). Вони протестували систему доставки з 13 різними генами корисного навантаження, включаючи ті, які можуть бути терапевтично корисними, та змогли вставити їх у дев'ять різних місць геному. При цьому кількість небажаних вставок виявилася незначною.
Читати далі:
Корів нагодували конопель і перевірили, що стало з їх молоком.
Названо головну небезпеку місячної місії «Артеміда»
Створено навігаційну систему, яка точніше, ніж GPS