Успешное применение генного редактора CRISPR на мышах позволило обойти фундаментальный закон наследования и обещает контроль над распространением грызунов-переносчиков инфекций - Гранит науки - 2019-02-01

Самки мышей, оснащенные генетическим механизмом под названием дрейф генов, оказались способны передавать потомству определенную версию одного гена с вероятностью более 80 процентов. Согласно закону, открытому Грегором Менделем в позапрошлом веке, эта вероятность должна составлять 50 процентов. Ранее дрейф генов как генетический метод, обеспечивающий наследование какого-то варианта генов от одного родителя с большей частотой, чем положено природой, был продемонстрирован на комарах-переносчиках малярии, которых сделали стерильными. Сейчас журнал Nature сообщает о наглядном дрейфе генов в результате применения редактора CRISPR-Cas9 у одной мышиной самки: большая часть ее потомства покрыта белой шкуркой с красным флуоресцентным белком. «Это первая статья, представляющая дрейф генов в действии у млекопитающих», сказал в комментарии The Scientist эксперт издания Брюс Уайтлоу (Bruce Whitelaw) из Эдинбургского университета (University of Edinburgh). Действие метода основано на системе генного редактирования CRISPR/Cas9, молекулярной конструкции, которая встраивается в определенное место на ДНК того или иного организма. Обычно она содержит информацию для производства разрезающего ДНК фермента Cas9, а также молекулы РНК-гида, которая направляет фермент к определенному гену. После того как Cas9 разрежет ДНК, клетки могут исправить повреждение, копируя версию гена с парной хромосомы. И это будет ген, распространенность которого в популяции намерены повысить ученые, что обеспечвает собственно дрейф генов.

Эволюционный биолог из Калифорнийского университета Сан-Диего (University of California, San Diego) Кимберли Купер (Kimberly Cooper) и ее коллеги сначала сделали частичный инструмент для дрейфа генов: они внесли инструкции для сборки РНК-гида, но не фермента Cas9, в один из мышиных генов, отвечающих за пигменты (это ген фермента тирозиназы Tyr). РНК-гид была сделана так, чтобы направить Cas9 на разрезание нормальных копий гена, но сам фермент здесь не работал. Мышь, несущую такую половинчатую конструкцию, скрестили с мышью, у которых был ген для Cas9, разрезающего ДНК на другой хромосоме. И только у той части их потомства, которая унаследовала как направляющую РНК от первой мыши, так и работающий Cas9 от второй, происходило редактирование ДНК в нужном месте. Так появилось первое поколение грызунов, обманувших фундаментальный закон: носителями дрейфа генов оказались 86 процентов мышат. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».