При помощи CRISPR впервые удалось отредактировать несколько генов одновременно

На страницах нашего сайта мы уже неоднократно писали о достижениях в использовании редактора генома CRISPR. Технология постоянно развивается, становясь все более продвинутой и позволяя куда эффективнее взаимодействовать с генетическим материалом. Однако был у CRISPR и минус (весьма условный минус, но все же). CRISPR мог за работать с одним геном за раз. А для того, чтобы изменить другой ген, нужно было проводить повторную операцию. Однако швейцарские биологи смогли впервые в истории отредактировать сразу несколько генов. И это очень важно для развития всей науки в целом.

Строго говоря, полностью название технологии звучит как «CRISPR/Cas9». В ее основе лежат особые участки бактериальной ДНК, CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats — короткие палиндромные кластерные повторы). Между этими повторами располагаются фрагменты ДНК. Именно они и, грубо говоря, и служат ориентиром при работе CRISPR.

А причем тут Cas9? Cas9 — это CRISPR-ассоциированные белки (CRISPR-associated sequence). То есть они, можно сказать, будут взаимодействовать только с CRISPR и ничего «лишнего не вырежут». По факту мы имеем что-то вроде «молекулярных ножниц», которые, как и обычные ножницы, способны разрезать что-то лишь в одном месте за раз. Но как заставить их воздействовать на несколько участков ДНК одновременно?

Как передает редакция New Atlas со ссылкой на журнал Nature Methods (кстати, если вы хотите получать новости из мира нуки в числе первых, рекомендуем подписаться на наш Телеграм-канал), группа исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) продемонстрировала, что их новый процесс редактирования генов может одновременно изменять 25 различных участков генома. Ученые говорят, что новый метод не обязательно ограничивается 25 мишенями, а теоретически может быть увеличен до сотен одновременных модификаций генов.

Вместо применения традиционного белка Cas9, используемого в большинстве случаев при работе с CRISPR, этот метод использует куда менее известный Cas12a. Предыдущие изыскания уже показали, что фермент Cas12a немного более точен в своей способности идентифицировать целевые гены, однако новое исследование показывает, что Cas12a также может обрабатывать более короткие участки молекулы по сравнению с Cas9.

Общая методика работы CRISPR-Cas нацелена на мишень в последовательности ДНК с использованием, так называемой, направляющей РНК. Эти молекулы РНК, как их называют ученые, являются чем-то вроде номеров табличек на домах. По этим «табличкам» и ориентируется CRISPR, вырезая нужные участки. Экспертам из швейцарии удалось поместить на молекулу ДНК сразу несколько «табличек». Таким образом за одну операцию стало возможно редактировать несколько участков.

По признанию ученых, новая методика значительно ускорит процесс перепрограммирования клеток, а также позволит значительно более полно изучить механизмы формирования генетических заболеваний, ведь зачастую мутации в геноме куда сложнее, чем «единичное» изменения. В будущем возможно и появление новых методов лечения генетических болезней.