Молекулярные биологи из Гарвардского университета опубликовали результаты своего последнего исследования. Главной целью эксперимента является определение возможностей технологии CRISPR/Cas9 в новом для нее качестве – системы искусственной регуляции генов, а не редактирования последних.

Вышеупомянутая технология способна распознавать конкретные участки генов и затем разрезать их в специфичном месте, что в свою очередь дает возможность вставить нужный фрагмент нуклеиновых кислот, редактируя при этом ДНК. При создании данной технологии биологи ориентировались на способность микроорганизмов бороться с вирусами с помощью нуклеиновых кислот. Происходило внедрение в клетку вирусной ДНК, и единственным шансом бактерии спастись было уничтожение такой клетки. Специальная направляющая РНК узнавала фрагмент вирусной ДНК и связывалась с ним. После образования такой связи, белок Cas9, как будто ножницы, разрезал гены паразитического организма.  

Использование учеными CRISPR осуществляется для разных целей. К примеру, можно изменить белок Cas9, чтобы не повреждать ДНК. Вместо этого белок соединяли с другим белком, который был в состоянии активировать гены, соединяясь с энхансерами. Последние являют собой участки ДНК, которые усиливают работу генов при условии соединения со специальной молекулой. Направляющая РНК распознает энхансер, а Cas9 выступает в роли активатора. Все это дает возможность ученым управлять генами, усиливая или ослабляя их.    

С другой же стороны существует большое количество различных белков типа Cas9, оказывающих разное влияние на клетку и различающихся по своей эффективности. Чтобы технология CRISPR/Cas9 успешно применялась необходимо точно знать поведение составляющих ее молекул. В целях получения информации по данному поводу, генетики испытали огромное количество активаторов на клетках человека, мух и мышей.

В ходе исследования ученым удалось выделить три Cas9-активатора, которые значительно активнее влияли на ген по сравнению с другими кандидатами. Более того, они более точно поражали цель. Стоит отметить, что активаторы можно назвать универсальными, поскольку они одинаково срабатывали как в человеческих клетках, так и в клетках мухи.

Подготовлено по материалам Nature Methods