Ученые нашли новый способ редактирования ДНК 

 

Генные инженеры из Гарвардского университета разработали новую технологию редактирования генов, которая, как, надеются биологи, позволит избавляться от ошибок в генетическом коде человека. Потенциально разработка открывает путь к излечению тысяч смертельных наследственных заболеваний. Доклад с результатами исследования публикует международный научный еженедельник Nature.

Предполагается, что новая техника позволит врачам вносить изменения в ДНК людей и влиять на молекулярные машины, которые и определяют устройство человека. Это дает возможность победить мутации генов, приводящие к наследственным болезням — от генетической слепоты до серповидноклеточной анемии, метаболических нарушений и кистозного фиброза. Кроме того, новую технологию можно использовать для "записи" полезных мутаций в ДНК, уверены авторы открытия.

Технологию назвали ABE — в переводе "базовый редактор аденина". Эта молекулярная машина непосредственно преобразует один строительный блок ДНК в другой. Последовательности ДНК состоят из четырех азотистых оснований — аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г) и цитозина (Ц). Эти молекулы — алфавит генетического кода — выстраиваются в две длинные парные цепочки, где напротив Г всегда стоит Ц, а к А всегда прикреплена Т.

В этой последовательности могут возникать ошибки, которые считаются генными мутациями. В таком случае нужен способ максимально аккуратно исправить ошибочный набор молекул на верный. Предложенная технология "базового редактирования" позволяет точечно заменить одну букву в паре на другую. В этом случае в молекуле ДНК возникает напряженность, ведь напротив, например, "переписанного" Т будет стоять не его "законная пара" — аденин, а оставшийся гуанин. И в таком случае клетка сама пытается исправить неточность и восстановить нужную последовательность.

Таким образом, изменения, внесенные в ДНК с помощью "базового редактора" намного точнее, чем ведущая и самая известная до сих пор технология редактирования генома CRISPR. Как говорит один из авторов исследования молекулярный биолог Дэвид Лю, "CRISPR — это как ножницы, а наш "базовый редактор" — это карандаш".

Метод CRISPR/Cas основан на том, что в клетку запускают белок (Cas), который "режет" цепочку ДНК там, где необходимо устранить мутацию. Разрыв привлекает клеточные ремонтные машины, которые пытаются исправить повреждение. И в ходе ремонта меняют ошибочный кусок ДНК на новый. Однако для такой "заплатки" необходим шаблон — парная хромосома без мутации или специально созданная модель.

Главный недостаток этого метода в том, что всегда остается вероятность, что вместе с исправлением ошибки в ДНК будут внесены непредусмотренные изменения. Поэтому биотехнологи решили модифицировать белок в CRISPR/Cas. По новой технологии он не режет обе нити ДНК, а просто прикрепляется к нужному месту цепочки и приносит с собой другой белок, меняющий одну генетическую букву на другую.

"Мы разработали новый базовый редактор — молекулярную машину, которая работает предсказуемо, эффективно, необратимо и чисто, позволяя исправить мутации в геноме живых клеток, — поясняет Лю. — Эти изменения направлены на конкретные точки в геноме человека, а потому они исправляют конкретную мутацию, связанную с определенным заболеванием".

Как пишет The Independent, технологию ABE уже протестировали в лаборатории, исправляя мутацию, ответственную за наследственный гемохроматоз (HHC) — заболевание, вызывающее переизбыток железа в организме. Результаты исследования вызвали положительные отзывы многих ученых.

"Многие генетические заболевания вызваны мутациями генов, когда лишь одна базовая пара была заменена другой. Это делает новый метод "базового редактирования" крайне полезным, как в фундаментальных исследованиях, так и для моделирования болезней и, теоретически, для коррекции генетических заболеваний, — уверен профессор Робин Ловелл-Бадж, руководитель группы в Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне. — Конечно, потребуется гораздо больше исследований, чтобы доказать безопасность метода и повысить его эффективность, которая уже сейчас составляет впечатляющие 50%, но это впечатляющая разработка".

"Эта работа стала новым этапом эволюции в истории технологии CRISPR", — считает Даррен Гриффин, профессор генетики в Кентском университете.

"Появившаяся возможность напрямую изменять все четыре пары азотистых оснований с такой точностью дает нам новое оружие против болезней, — уверена доктор Хелен О'Нил, руководитель программы по репродуктивной науке в Университетском колледже Лондона. — Это открытие станет невероятно мощным толчком в исследовании генных мутаций и в будущем поможет в борьбе с ними". Далее: https://news.rambler.ru/tech/38290692/?utm_content=rnews&utm_medium=read_more&utm_source=copylink

 




comments powered by HyperComments