Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и других научных центров изучали происхождение наиболее древних вариантов CRISPR. Для поиска родственных белков они использовали искусственный интеллект и сравнили около 2,3 млн структур белков. Так ученые нашли несколько сотен кандидатов. Один из них имел похожую на белки CRISPR форму, но не был связан с известными CRISPR-системами. Рядом с ним находилась необычная молекула РНК, последовательность которой не удавалось распознать обычными методами, пишет New York Times.

Когда ученые применили эту закономерность к ДНК вирусов, они обнаружили соответствующие участки. Оказалось, что VIPR распознает ДНК не так, как CRISPR. Система учитывает две первые буквы в каждой группе из трех и игнорирует третью. Это особенно важно потому, что третья позиция генетического кода часто меняется при мутациях, не изменяя производимый белок. Поэтому даже изменившийся вирус может оставаться узнаваемым для VIPR.

Исследователи также выяснили, как VIPR взаимодействует с ДНК.

В отличие от CRISPR, который с помощью белка разрезает целевой участок, VIPR не режет ДНК: его РНК оборачивается вокруг двойной спирали и формирует необычную структуру из трех цепей. В результате работа целевого гена блокируется.

Эксперименты показали, что VIPR можно перепрограммировать. Исследователи изменили его направляющую РНК и заставили систему связываться с областью перед определенным геном, чтобы подавлять его активность.

Еще одно важное свойство системы связано с размером. VIPR состоит из небольшого белка и короткой направляющей РНК. Авторы называют ее самой компактной из известных РНК-направляемых систем такого типа. Небольшой размер потенциально может облегчить доставку системы внутрь клеток, что остается одной из проблем при использовании крупных белков CRISPR.

VIPR не является готовой технологией редактирования генома. Исследователи пока лишь выявили ее потенциал. Но открытие дает новый принцип поиска и распознавания ДНК и показывает, что в природе могут существовать другие системы управления генами, которые пока не известны науке.

Тем временем ученые продолжают активно изучать возможности CRISPR. В недавнем исследовании они обнаружили, что синтетические белки CRISPR оказались более эффективны, чем их природные аналоги.