Исследователи из Гарвардского института биологической инженерии Висса созданный новый инструмент редактирования генов, который может позволить ученым одновременно проводить миллионы генетических экспериментов.
Исследователи называют эту технику Рекомбинирование библиотеки Retron (RLR). Метод, использующий сегменты бактериальной ДНК, называется Retroni, которые могут давать одноцепочечные фрагменты ДНК.
CRISPR - это «соперник», которому нужно преодолеть
Когда дело доходит до редактирования генов, CRISPR-Cas9 - суперзвезда. В последние годы это произвело фурор в мировой науке. Имеет принес Нобелевскую для тех, кто его открыл, и грозный инструмент для тех, кто его использует. Благодаря CRISPR исследователи могут легко изменять последовательности ДНК.
Достоинства CRISPR? Много. Это более точно, чем методы, используемые ранее. Он имеет широкий спектр потенциальных применений, в том числе жизненно важные методы лечения различных заболеваний. Но у него есть несколько важных ограничений. Во-первых, может быть сложно поставлять материалы CRISPR-Cas9 в больших количествах, что остается проблемой для исследований и экспериментов. Во-вторых, то, как работает этот метод, может быть токсичным для клеток, потому что фермент Cas9 (молекулярные «ножницы» инструмента редактирования генов, отвечающий за разрезание цепей ДНК) часто также разрезает нецелевые участки.
Редактирование генов с помощью ретронов
CRISPR-Cas9 физически разрезает ДНК, чтобы включить мутантную последовательность в свой геном во время процесса восстановления. Тем временем ретроны могут вводить мутантную цепь ДНК в реплицирующуюся клетку, так что эта цепь может быть включена в ДНК дочерних клеток. Кроме того, последовательности бэконов могут действовать как «штрих-коды» или «таблички с именами», позволяя ученым модифицировать геном, не повреждая нативную ДНК, и могут использоваться для проведения нескольких экспериментов в одной большой смеси.
Результаты испытаний РРЛ
Ученые из Института Висса протестировали технику редактирования генов RLR на бактериях. E. палочки e они обнаружили, что 90% населения включили последовательность, которую несет спина после внесения некоторых изменений. Они также смогли продемонстрировать, насколько это может быть полезно в масштабных генетических экспериментах. Во время своих тестов они смогли найти мутации устойчивости к антибиотикам в E. палочки секвенирование «штрих-кодов» бэкронов вместо секвенирования отдельных мутантов, что значительно ускоряет процесс.
Первый автор студия Макс Шуберт, объясняет: «RLR позволил нам сделать то, что невозможно сделать с CRISPR. Мы случайным образом разрезали бактериальный геном, преобразовали эти генетические фрагменты в одноцепочечную ДНК in situ и использовали их для одновременного скрининга миллионов последовательностей. Это гибкий инструмент для редактирования генов, который устраняет токсичность, часто наблюдаемую с CRISPR, и улучшает способность исследователей исследовать мутации на уровне генома ».
Долгое время CRISPR считался просто странной вещью, которую делают бактерии, и выяснение того, как использовать его для инженерии генома, изменило мир. Ретроны — еще одна бактериальная инновация, которая также может обеспечить некоторые важные достижения.
Макс Шуберт
