Помните времена, когда редактирование ДНК было таким же сложным, как операция на открытом сердце? Что ж, теперь это стало больше похоже на строительную игру для детей. Ученые из Института Арк только что открыли Святой Грааль редактирования генома: систему, которая позволяет вырезать, вставлять и перезаписывать ДНК так же легко, как вы редактируете текстовый документ. И нет, речь идет не о новом обновлении Word, а о настоящей биологической революции. Я постараюсь рассказать вам вкратце, если вы хотите узнать больше я связываю вас здесь исследование опубликовано в журнале Nature.
Прорыв в редактировании генома
За последние 25 лет произошла быстрая эволюция в области редактирования генома. От РНК-интерференции к революции CRISPRИсследователи постоянно совершенствовали свои способности манипулировать генетическим кодом. Однако эти инструменты, хотя и были революционными, имели одно ключевое ограничение: они работали в основном за счет разрезания или повреждения целевой ДНК.
Теперь, после двух с половиной лет интенсивных исследований, ученые из Института Арк сделали открытие, которое может изменить правила игры. Они идентифицировали первый ДНК-рекомбинатор, который использует некодирующую РНК для специфического отбора целевых и донорских последовательностей ДНК. Не понятно? Я постараюсь объяснить лучше.
РНК-мост: новый инструмент редактирования генома
Сердцем этого открытия является так называемая «мостовая РНК». Это новый мощный инструмент геномной инженерии, предлагающий более точный и безопасный механизм, чем существующие системы редактирования генома.
Система РНК-мостов — принципиально новый механизм проектирования генома.
Доктор Патрик Сюй, старший автор исследования и главный научный сотрудник Arc Institute.
Потенциал этой системы огромен, поскольку ее можно использовать для лечения генетических заболеваний, внедрения функционирующих генов в больные клетки и даже создания синтетических геномов. Кроме того, его можно использовать для изучения того, как гены взаимодействуют в сложных сетях, и для лучшего понимания того, как гены влияют на болезни.
За пределами вырезания: новая парадигма в редактировании генома
В отличие от систем CRISPR, которые разрезают ДНК, система мостиков РНК соединяет обе цепи ДНК, не освобождая обрезанные концы. Этот аспект имеет решающее значение, поскольку он преодолевает одно из основных ограничений современных технологий редактирования генома.
Гибкость системы поразительна. Исследователи продемонстрировали эффективность внедрения более 60% желаемого гена в E. coli со специфичностью более 94% для правильного расположения в геноме.
Значение для будущих исследований
Потенциальные возможности применения этой технологии огромны. От внедрения функциональных копий дефектных генов до проверки синтетических геномных исследований — система мостов РНК может произвести революцию в нескольких областях биологии и медицины.
Возможность программно переставлять две молекулы ДНК открывает дверь к революционным открытиям в дизайне генома.
Доктор Мэтью Даррант, соавтор исследования.
Будущие вызовы и перспективы
Несмотря на волнение, есть еще проблемы, которые предстоит преодолеть. Адаптация системы для использования в клетках человека, повышение ее точности и эффективности, а также изучение дополнительных функций — все это области, требующие дальнейших исследований.
Я ожидаю увидеть дальнейшее интересное развитие событий. Редактирование генома вступает в новую эру, и система мостов РНК может стать ключом к манипулированию кодом жизни с беспрецедентной точностью и уверенностью.