Здесь должен находиться великолепный флэш-ролик. Если ролик не видно - установите Flash Player.

Новости

 
18 июля 2018 г.

Метод редактирования генома под названием CRISPR/Cas в современной биотехнологии – одна из самых популярных тем. Вкратце его суть такова: с помощью модифицированных бактериальных ферментов можно внести исправления в определенный участок ДНК, и, в отличие от других редактирующих методов, это можно сделать весьма точно, в том смысле, что молекулярная редактирующая машина сработает только там, куда ее направят. Метод, кроме высокой точности, оказался еще и сравнительно простым, и к тому же универсальным – его можно использовать абсолютно на любом участке генома.

Картинки по запросу Структура бактериального белка Cas из противовирусной системы CRISPR-Cas

Структура бактериального белка Cas из противовирусной системы CRISPR-Cas; оранжевым обозначена ДНК, с которой связался редактирующий фермент.

Естественно, тут очень скоро заговорили про революцию в биомедицине – ведь с таким инструментом мы вскоре сможем исправлять любые генетические дефекты. Много шума наделала двухлетней давности статья китайских исследователей, которые с помощью CRISPR отредактировали геном человеческого эмбриона, и все больше появляется работ, авторы которых описывают, как им удалось исправить тот или иной мутантный ген либо в культуре клеток, либо в зародыше животного.

Но в последнее время как раз к точности CRISPR/Cas возникает все больше вопросов. Около года назад мы писали про статью в Nature Methods: в ней говорилось о том, что после молекулярной машины CRISPR/Cas в геноме можно найти более полутора тысяч разнообразных мутаций – это и замены одной генетической «буквы»-нуклеотида на другую, и лишние вставки небольших фрагментов ДНК, и лишние удаления фрагментов ДНК. Правда, в случае той работы оказалось все в итоге не так: ее авторы приписали редактирующему методу те мутации, в которых он вовсе не виноват. Но вот сейчас в Nature Biotechnology появилась другая статья на ту же тему – что CRISPR/Cas позволяет себе в геноме много лишнего.

На сей раз исследователи из Института Сенгера сосредоточились не на небольших изменениях, а на крупных перестройках в молекуле ДНК. Чтобы понять, как это может происходить, нужно хотя бы приблизительно представить, как работает CRISPR/Cas. Сам молекулярный аппарат представляет собой сложный комплекс из белков и нуклеиновых кислот. Белок, который разрезает клеточную ДНК в нужном месте, снабжают специально синтезированной нуклеиновой кислотой – последовательность нуклеотидов в ней служит адресом, в соответствии с которым фермент ищет это самое нужное место.

Почувствовав, что ее ДНК повреждена, клетка пытается ее отремонтировать: к месту разреза приходят специальные белки, которые должны его зашить, причем такие белки в силу своих особенностей перед тем, как зашивать, еще увеличивают разрыв. Но зашивают они разрез в соответствии с шаблоном. Такой шаблон в виде еще одного куска нуклеиновой кислоты входит в состав комплекса CRISPR/Cas. Понятно, что образец синтезирован так, как это нужно нам: если нужно внести мутацию, то в шаблоне будет мутация, которую ремонтные белки воспроизведут, когда будут зашивать разрыв; если нужно, наоборот, избавиться от мутации, то шаблон будет нормальным.

Как оказалось, рядом с теми местами, где поработала CRISPR/Cas, выпадают большие куски ДНК - делеции. То есть в том месте, где нужно было что-то отредактировать, все отредактировано, но поблизости может исчезнуть текст в несколько тысяч пар оснований. И либо он просто исчезает, либо же здесь появляется заплатка с последовательностью, скопированной из какого-то другого места в геноме.

Вероятно, какие-то особенности работы CRISPR/Cas побуждают собственные ремонтные системы клетки выедать слишком большие куски в месте ДНК, и потом использовать какие-то образцы из далеких участков ДНК, чтобы залатать эти большие бреши. Авторы работы обнаружили такие крупные перестройки в клетках человека и в двух видах клеток мыши; никаких последствий, ни хороших, ни плохих, для клеток вроде не случилось, но гарантий безопасности здесь все равно мало.

Стоит отметить, что у CRISPR/Cas много модификаций, и среди них есть и такие, где ДНК никто не режет – принцип работы метода там несколько иной. Тем не менее, очевидно, что поведение CRISPR/Cas все еще требует всесторонних исследований, без которых пускать его в клинику было бы неоправданным риском.

Источник: НАУКА И ЖИЗНЬ

Есть вопрос или комментарий?..


Ваше имя Электронная почта
Получать почтовые уведомления об ответах:

| Примечание. Сообщение появится на сайте после проверки модератором.


Вернуться в раздел Новости

Регистрация ЛСCRO Биоконсалтинг предлагает любые виды услуг по юридическому оформлению лекарственных средств на территории РФ....
Открыть раздел Регистрация ЛС
Подработка для студентов! Участие в медицинских-научных исследованиях. Исследования проводятся в течении 4-х дней (2+2 через 2 недели) (оплата от 3 000 рублей в день)....
Открыть раздел Вакансии
Политика в области качестваОсновная цель деятельности Общество с ограниченной ответственностью «Биоконсалтинг» (далее ООО «Биоконсалтинг») – проведение токсикологических,...
Открыть раздел Политика в области качества
The LineAct Platform