CRISPR

CRISPR - это технология, которая может использоваться для редактирования генов и, как таковая, вероятно, изменит мир. Суть CRISPR проста: это способ найти определенный фрагмент ДНК внутри клетки.  После этого следующим шагом в редактировании гена CRISPR обычно является изменение этого фрагмента ДНК.  Тем не менее, CRISPR также был адаптирован для других целей, таких как включение или выключение генов без изменения их последовательности.

 

Способы редактирования геномов некоторых растений и животных существовали и до того, как метод CRISPR был представлен в 2012 году, но это занимало годы и стоило сотни тысяч долларов.  CRISPR сделал процесс редактирования генов проще, быстрее и дешевле.

 

CRISPR уже широко используется для научных исследований, и в недалеком будущем многие из растений и животных на наших фермах, в садах или домах могли быть изменены с помощью CRISPR.  Фактически, некоторые люди уже едят CRISPR-редактированную пищу.

 

Технология CRISPR также может трансформировать медицину, что позволяет нам не только лечить, но и предотвращать многие заболевания.

 

Ключом к CRISPR является множество белков «Cas», обнаруженных в бактериях, где они помогают защищаться от вирусов.  Белок Cas9 является наиболее широко используемым учеными.  Этот белок может быть легко запрограммирован на поиск и связывание практически с любой желаемой последовательностью-мишенью. Для этого ему просто нужно дать кусочек «направляющей» РНК, как в фильмах дают собакам понюхать улику.

 

Когда белок CRISPR Cas9 внедряется в клетку вместе с частью, направляющей РНК, белок Cas9 соединяется с направляющей РНК и затем перемещается вдоль нитей ДНК, пока не находит и не связывается с последовательностью длиной 20 букв из ДНК, которая соответствует части последовательности, направляющей РНК.  Это впечатляет, учитывая, что ДНК, упакованная в каждую из наших клеток, имеет шесть миллиардов букв и длинна ее нити составляет два метра.

 

Что происходит дальше? Есть несколько сценариев.  Стандартный белок Cas9 разрезает ДНК в участке-мишени.  Когда срез восстанавливается, вводятся мутации, которые обычно отключают ген.  На сегодняшний день это наиболее распространенное использование CRISPR.  Это называется редактированием генома - или редактированием гена - но обычно результаты не так точны, как предполагает этот термин.

 

CRISPR также может использоваться для точных изменений, таких как замена неисправных генов - истинное редактирование генома - но это гораздо сложнее.

 

Были созданы кастомизированные белки Cas, которые не разрезают ДНК и не изменяют ее каким-либо образом, а просто включают или выключают гены: CRISPRa и CRISPRi соответственно.  Третьи, называемые базовыми редакторами, меняют одну букву кода ДНК на другую.

 

Так почему мы называем это CRISPR?  Белки Cas используются бактериями для разрушения вирусной ДНК.  Они добавляют кусочки вирусной ДНК в свой собственный геном, чтобы направлять белки Cas. Паттерны этих кусочков ДНК и дали CRISPR его имя: clustered regularly interspaced short palindromic repeats.  

There are no comments yet.
Authentication required

You must log in to post a comment.

Log in