Новый уровень популярной системы редактирования геномов CRISPR - Гранит науки - 2016-06-15

Популярная система редактирования геномов CRISPR перешла на новый уровень, что расширяет возможности применения этого подхода. Предложенный несколько лет назад метод CRISPR привлек внимание молекулярных генетиков своей простотой и точностью воздействия на заданные участки ДНК. Идея создания системы возникла при изучении природного механизма, который бактерии используют для защиты от своих патогенных вирусов (бактериофагов), избирательно расщепляя генетический материал инфекционного агента при повторной встрече с ним. Это своего рода иммунная реакция бактерий, обеспечиваемая специальными участками их генома – CRISPR локусами, а также ферментом под названием Сas9. Аббревиатура CRISPR, давшая название методу, происходит от англоязычного обозначения коротких палиндромных повторов, регулярно расположенных группами (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Между этими повторами – участками ДНК - и располагаются чужеродные генетические элементы, которые, «по наводке» соответствующей им РНК, узнает и разрушает фермент Cas9. До сих пор возможности экспериментального редактирования геномов посредством системы CRISPR/Cas9 были ограничены ДНК, и производимые изменения были необратимыми. Новый подход, нацеленный на РНК, позволяет ученым вносить временные изменения, которые можно включать и выключать, и делать это с большей степенью специфичности и функциональности, чем существующие методы РНК-интерференции, работающие на подавление экспрессии, то есть выражения, гена. О новой системе CRISPR международная группа ученых из Института Броуд (Broad Institute) при MIT и Гарвардском университете (Harvard University), Национальных институтов здоровья (NIH), Ратгерского университета (Rutgers University) в США и Сколковского Института науки и технологий сообщила в начале июня в журнале Science. Как отмечает портал Genetic Engineering and Biotechnology News, ориентированная не на ДНК, а на РНК система «открывает широкую дорогу внутриклеточным манипуляциям». Вместо фермента Cas9 в новой системе используется направляемый РНК и нацеленный на эту нуклеиновую кислоту фермент С2с2. Он защищает от РНК-содержащих фагов бактерию Leptotrichia shahii. Как показали авторы, этот фермент можно направить на расщепление специфических последовательностей РНК в бактериальной клетке, обогатив, таким образом, арсенал молекулярно-биологических инструментов. «Применение этой стратегии может привести к поразительным результатам», считает один из руководителей работы Евгений Кунин (Eugene Koonin), он возглавляет Группу эволюционной геномики (Evolutionary Genomics Group) при Национальных институтах здоровья США (NIH). Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».