Новая технология редактирования генов дает ученым возможность «включать» ферменты, вызывающие мутации в основе ДНК.

Согласно исследованию Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете, целевые мутации теперь могут быть внесены в геном путем расщепления определенных мутировавших ферментов и последующего стимулирования их рекомбинации. Под руководством аспирантки Киары Берриос под руководством Рахула Кохли, доктора медицины, доктора философии, доцента инфекционных заболеваний Пенсильванского университета, и Джунои Ши, доктора философии, доцента биологии рака, исследования выявили новую технологию редактирования генов, обеспечивающую превосходный контроль. по сравнению с современными технологиями. Другие могут быть использованы в естественных условиях. Эта технология запатентована, и результаты исследования опубликованы в последнем выпуске журнала. химическая природа биология.

размещен Редакторы Это один из новейших и наиболее эффективных способов точного редактирования генов. В целевой ДНК редакторами оснований пары оснований C: G в ДНК могут быть преобразованы в пары оснований T: A или A: T в G: C. Редакторы оснований используют белки CRISPR-Cas для идентификации конкретной ДНК-мишени и ферментов дезаминазы ДНК. для модификации и изменения цели. Однако не было возможности выпускать мутации в определенное время или контролировать редактор, чтобы предотвратить нежелательные мутации.

Исследователи из Пенсильванского университета обнаружили, что диамины ДНК можно разделить на две неактивные части, которые затем можно соединить вместе с помощью небольшой проницаемой для клеток молекулы под названием рапамицин. Новые разделенные первичные редакторы (seBE) могут быть введены и переведены в спящий режим внутри клетки до тех пор, пока не будет добавлена ​​небольшая молекула, после чего базальный редактирующий комплекс может быть быстро «включен» для изменения генома.

«Наши недавно созданные, отдельно разработанные основные редакторы действительно открывают новые возможности как для исследований, так и для лечения», — сказал Кохли. «Поскольку мы можем контролировать, когда происходят мутации, существует возможность использовать эти антибиотики in vivo для моделирования заболеваний путем изменения гена, подобно тому, как ученые контролируют время генетических нокаутов, потенциально даже в один прекрасный день предлагая клиницистам возможность контролировать ген пациента. редактирование в лечебных целях.

«Расщепление ДНК может работать и вне Основные редакторы— сказал Ши. «Как исследователь рака, я считаю, что эта технология может контролировать генетические изменения, вызывающие развитие и рост рака. Ее также можно использовать для выявления уязвимостей в раковых клетках».

Лаборатории Кохли и Ши планируют развить это исследование, применив контролируемое редактирование генома к клеточным скрининговым исследованиям и добавив слой пространственного контроля в дополнение к временному контролю. Одна из сильных сторон подхода исследователей заключается в том, что система контролируемых ферментов расщепления также может использоваться совместно с другими новыми разработками в быстро расширяющейся области CRISPR / Cas, чтобы получить новый регуляторный контроль над этими различными базовыми стратегиями редактирования.