Ученые в новой работе представили технологию CRISPRoff, которая позволяет контролировать экспрессию генов с высокой специфичностью, оставляя последовательность ДНК неизменной. Новый метод редактирования на основе CRISPR способен отключать гены, не разрезая нитей ДНК. Это позволяет избежать ошибок и в любой момент «откатить» все сделанные изменения.
За последнее десятилетие система редактирования генов CRISPR/Cas9 произвела революцию в генной инженерии, позволив ученым изменять ДНК организмов с достаточно высокой точностью. Эта система потенциально может быть полезна при лечении различных заболеваний, однако из-за того, что CRISPR/Cas9 разрезает нити ДНК, это приводит к постоянным изменениям генетического материала клетки и нередким ошибкам.
Новая система редактирования генов под названием CRISPRoff способна отключать «ненужные» гены без какого-либо разрезания нитей ДНК. Изменения, внесенные при помощи новой технологии, передаются следующим поколениям клеток после деления и могут быть отменены в любой момент. Используя этот инструмент ученые могут гибко контролировать экспрессию генов в живых организмах.
Этот вид модификации ученые называют «эпигенетическим» — он может заглушить или активировать гены при помощи химических изменений в ДНК. Эпигенетические изменения ответственны за многие заболевания человека, такие как синдром Мартина-Белл и различные виды рака, и могут передаваться из поколения в поколение. Эпигенетическое отключение генов связано с метилированием — добавлением функциональных групп к определенным местам в цепи ДНК. Это приводит к тому, что ДНК становится недоступной для РНК-полимеразы — фермента, который считывает генетическую информацию в последовательности ДНК и передает ее транскриптам матричной РНК, которые в конечном счете используются для синтеза белков.
Ученые планируют продолжить изучение новой системы в контексте исследований генетики клеток и для лечения различных заболеваний человека и животных. По словам авторов, наличие надежной системы для изменения эпигенетики клетки может помочь выяснить механизмы, при помощи которых эпигенетические изменения сохраняются на протяжении множества делений клетки.
Статья опубликована в журнале Cell.
Источник: https://earth-chronicles.ru/news/2021-04-13-150058
