Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Революция в редактировании генов

Ускоренное редактирование генов с помощью CRISPR: 25 генов за раз

«Научная Россия»

Ученые из Федерального института технологии в Цюрихе (ETH) совершили революцию в технологии редактирования генов CRISPR-Cas. Теперь можно одновременно модифицировать 25 генов клетки – вместо одного. И это число может быть увеличено до десятков или даже сотен генов, говорится на сайте ETH (Revolutionising the CRISPR method). Статья с подробным описанием разработки опубликована в журнале Nature Methods (Campa et al., Multiplexed genome engineering by Cas12a and CRISPR arrays encoded on single transcripts).

CRISPR-Cas – биотехнологический метод, который позволяет относительно быстро и просто манипулировать отдельными генами в клетках: гены можно удалить, заменить или изменить. Кроме того, ученые в последние время активно используют «генетические ножницы», чтобы увеличить или уменьшить активность отдельных генов. Этот метод стал очень популярным за очень короткое время, как в фундаментальных биологических исследованиях, так и в прикладных областях, таких как селекция растений. Как правило, исследователи могли модифицировать только один ген за один раз. Иногда им удавалось проделать все манипуляции с двумя или тремя «мишенями» в одно время, и лишь в одном случае они смогли отредактировать семь генов одновременно.

Для CRISPR-Cas требуется фермент, известный как Cas, и небольшая молекула РНК. Ее последовательность нуклеиновых оснований служит «адресной меткой», которая направляет фермент точно к назначенному участку воздействия на хромосомы. Ученые ETH создали плазмиду, или кольцевую молекулу ДНК, которая хранит схему фермента Cas и многочисленные молекулы РНК, расположенные в последовательностях: другими словами, целый «справочник адресов» (адресов может быть 25 и больше). В своих экспериментах исследователи вставили эту плазмиду в клетки человека, демонстрируя тем самым, что несколько генов можно модифицировать и регулировать одновременно.

Еще одно новшество: для новой методики ученые взяли не фермент Cas9, который до сих пор использовался в большинстве методов CRISPR-Cas, а связанный с ним фермент Cas12a. Он не только может редактировать гены, но также может разрезать длинный «список адресов РНК» на отдельные «адресные метки». Кроме того, Cas12a может обрабатывать молекулы с более коротким адресом РНК, чем Cas9. Чем короче эти последовательности адресации, тем большее последовательностей можно разместить на плазмиде, отмечают ученые.

Усовершенствованный метод позволяет редактировать сразу целые сети генов – например, сети, которые отвечают за дифференциацию клеток в нейрональные стволовые и иммунные клетки. Более того, он прокладывает путь для сложного, масштабного программирования клетки: с его помощью можно в одно время повысить активность одних генов и снизить активность других.

Новые «генетические ножницы» представляют особый интерес для фундаментальных исследований: с их помощью можно изучить, например, поведение различных типов клеток или природу сложных генетических нарушений. Применение они найдут также в заместительной клеточной терапии, которая включает замену поврежденных клеток здоровыми. В этом случае исследователи могут использовать метод для преобразования стволовых клеток в дифференцированные клетки, такие как нейрональные клетки или бета-клетки, производящие инсулин, или наоборот, для получения стволовых клеток из дифференцированных клеток кожи.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

генотерапия генная инженерия Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Наше генноинженерное будущее

Генетическая революция уже началась, но мы не готовы ответственно относиться к этим прометеевым технологиям.

читать

Бег с препятствиями

Россия не осталась на обочине развития методов CRISPR, которые могут сделать Россию менее зависимой от импортных продуктов растениеводства.

читать

На правах редактора

Россия, кажется, хочет разрабатывать ГМО. На самом деле мы в очередной раз бросаемся за уходящим поездом.

читать

В полной амбиции

Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев утвердил Федеральную научно-техническую программу развития генетических технологий до 2027 года.

читать

Новый напарник CRISPR

Маленький, неиммуногенный и эффективный CasX может составить серьезную конкуренцию известным редакторам генов Cas9 и Cas12.

читать