Ферменты помогли генетикам изменить днк
Исследователи из университета Бристоля, университета Мюнстера и Литовского института биотехнологий детально изучили процесс действия ферментов на последовательности ДНК. Так учёные приблизились к созданию надёжной разработке редактирования генома для будущего лечения больных с серьёзными генетическими болезнями.
В рамках собственной работы учёные изучали процесс, при котором класс ферментов CRISPR связывает и изменяет структуру ДНК. Данный класс в первый раз был открыт в 1980-х годах у бактерий и изначально отнесён к совокупности иммунной защиты их организма.
RISPR-ферменты оказывают помощь микробам противостоять вирусам, как узнали биологи более 30 лет назад.
Сравнительно не так давно учёные распознали один тип CRISPR-ферментов, названный Cas9, и сказали, что он бывает использован для редактирования генома человека. На протяжении опытов генетики «запрограммировали» фермент Cas9 на присоединение к одной-единственной комбинации оснований среди трёх миллиардов схожих пар.
Как поясняют исследователи, это равноценно редактированию одной опечатки в 23-томной энциклопедии.
Для поиска иголки в стоге сена CRISPR-ферменты применяют молекулу РНК. Процесс прицеливания требует, дабы ферменты растянули нити ДНК и засунули молекулу РНК так, дабы оказалась особенная структура — так называемая R-петля.
Команда генетиков проверила оказавшиеся петли при помощи намерено модифицированных микроскопов, применяющий магнитное поле для растягивания отдельных молекул ДНК. Изменяя показатель скручивающего упрочнения двойной спирали, исследователи пронаблюдали за формированием каждой R-петли под действием единичных CRISPR-ферментов в отдельности. Отчёт об опыте вышел в издании PNAS.
«самая сложной задачей в редактировании генома при помощи ферментов есть прицельное действие: мы должны быть уверены, что действие происходит только на одном, нужном нам участке генома», — поясняет ведущий создатель изучения доктор наук Марк Сцелькун (Mark Szczelkun) из университета Бристоля.
Рис. 1. CRISPR-ферменты изначально были обнаружены у бактерий, как часть их иммунной совокупности, защищающей микробы от вирусов-бактериофагов (фото Wikimedia Commons).
Как говорят генетики в пресс-релизе, изучение процесса формирования R-петель дало более глубинное познание того, как последовательности ДНК воздействуют на образование таких структур.
Для редактирования генома в будущем CRISPR-ферменты возможно будет запрограммировать на максимально прицельное действие. Тогда исцеление от таких болезней, как синдром Дауна или других важных наследственных недугов, станет только вопросом времени.