Фермент Cas12a превратит CRISPR в точный генетический скальпель
Logo
Cover

Ученые обнаружили, что фермент Cas12a позволяет существенно улучшить работу технологии генного редактирования CRISPR. В отличие от Cas9, который обычно применяется сейчас, он редактирует только целевые участки генома, не нанося вреда функциям организма. Это позволит использовать генное редактирование в медицине без риска для здоровья.

576

Открытие механизма CRISPR произвело революцию в науке и биотехнологиях. Однако у методики есть ряд недостатков, один из которых — вероятность нецелевых мутаций. Исследователи из Техасского университета в Остине (США) обнаружили, что технологию можно улучшить, заменив наиболее популярный фермент Cas9 на Cas12a, сообщает Science Daily.

Принцип работы CRISPR основан на том, что фермент, несущий короткий фрагмент РНК, прикрепляется к соответствующему участку ДНК и разрезает его. Присоединение происходит только в том случае, если фрагменты совпадут.

Однако Cas9 проводит проверку не очень точно: для прикрепления этому белку достаточно совпадения всего 7-8 нуклеотидов. Это повышает риск редактирования неправильного участка ДНК, что может привести к опасным мутациям.

Фермент Cas12a действует точнее и избирательнее. Он образует более слабые связи между нуклеотидами, так что для прикрепления ему необходимо почти полное совпадение генетических фрагментов. Иными словами, этот белок тщательнее проверяет, насколько РНК, которую он несет, совпадает с ДНК, к которой он пытается присоединиться.

По оценке ученых, для образования связи Cas12a требуется совпадение 18 нуклеотидов. Таким образом, в отличие от Cas9, который может быть удивительно слеп к несоответствиям связывания, Cas12a позволяет избежать фатальных ошибок.

Исследователи отмечают, что работа Cas12a также не идеальна, но фермент можно модифицировать для создания точного «генетического скальпеля». В конечном счете в руках медиков окажется инструмент генного редактирования, который можно будет применять к людям и животным без риска для их жизни и здоровья.

Даже в нынешнем виде CRISPR позволяет достигать невероятных результатов. Например, исследователи из Китая использовали технологию, чтобы разместить весь геном дрожжей на единственной хромосоме. Это даст ученым возможность понять, почему эукариоты распределяют свою ДНК по нескольким хромосомам.