Daugelyje žmogaus kūno ląstelių yra dvi genetinės bibliotekos; viena branduolyje, o kita vidinėse struktūrose, vadinamose mitochondrijomis.
Kelių tyrimų grupių bendros pastangos paskatino procesą, kuris vieną dieną leis mokslininkams pakeisti instrukcijas, kurios sudaro „kitą“ląstelės genomą, ir galimai gydyti įvairias ligas.
- „Salik.biz“
Šios revoliucingos genų redagavimo priemonės molekulinis pagrindas yra DddA toksinas, kurį išskiria bakterija Burkholderia cenocepacia, kad sunaikintų kitus mikrobus, kai konkurencija dėl išteklių tampa sunki.
Vašingtono universiteto tyrėjai kurį laiką domėjosi toksinu, išsiaiškinę, kad jis nukleorūgšties bazę, vadinamą citozinu, paverčia kita, paprastai RNR randama uracilu.
Tai ne pirmas kartas, kai tyrinėtojai kreipiasi į bakterinius ginklus, kad gautų įkalčių, kaip tokiu būdu suderinti DNR. Tiesą sakant, visa vadinamųjų deaminazių fermentų šeima jau buvo naudojama genų inžinerijoje.
MIT tyrimų komanda suderino deaminazes ir kodų mainus su CRISPR technologija, o tai reiškia, kad naudojant RNR šabloną sekai nustatyti, o paskui naudojant fermentus pakeitimams atlikti.
Tai nėra pernelyg didelė problema, jei norite pakeisti DNR sruogų dubliavimąsi taip, kad ji būtų svetinga kaip ląstelės branduolys. Tačiau pakeisti RNR šablonus visoje selektyvioje mitochondrijų membranoje nėra lengva.
Taip yra dėl to, kad daugiau nei prieš milijardą metų mitochondrijos buvo patys organizmai ir laikui bėgant jie vystėsi, pasidalindami atsakomybe už ląstelių skaidymąsi gliukoze.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Laimei, DddA toksinas turėjo unikalų sugebėjimą pakeisti abi DNR grandines, atverdamas kelią CRISPR - ir jo sudėtingam RNR šablonui - alternatyvių metodų, taikomų sekai, kurią norite pakeisti, naudai.
Ši fermentų klasė gali būti pritaikyta ieškant specifinių nukleorūgščių kodų ir jų atskyrimo. Tiesiog to, ko reikia toksinui, kuris pakeičia citoziną, įvesti.
Kartu su DddA specialiai sukurtas fermentas gali rasti tikslinę seką mitochondrijose ir bet kurį rastą citoziną paversti uracilu, kuris vėliau virsta panašiu DNR specifiniu stuburu, vadinamu timinu.
Branduolinės DNR mutacijos gali sukelti daugybę įvairių sveikatos sutrikimų, taip pat gali sukelti problemų mitochondrijų genuose, turinčios įtakos bet kuriai sričiai - nuo smegenų vystymosi iki raumenų augimo, energijos lygio, metabolizmo ir imuniteto.
Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature“.