Mayo klinika (Ročesteris, JAV) sukūrė metodą, leidžiantį tyrėjui paprašius įjungti ir išjungti bet kurį gyvo organizmo geną.
Esami genomo kontrolės metodai yra kuriami pagal tą pačią schemą, kuri rimtai apriboja jų taikymą: mes kalbame apie genų aktyvumo slopinimą.
Lengviausias būdas tai padaryti yra nukirpti DNR su šiuo genu fermentu, kad genas negalėtų funkcionuoti net ir po remonto. Tam naudojamos nukleazės su vadinamaisiais cinko pirštais - struktūriniai elementai, turintys specifiškumą vienai ar kitai nukleotidų sekai.
Bet tokių „cinko pirštų“rinkinys yra ribotas, tai yra, jų pagalba ne kiekvienas DNR fragmentas gali būti aptiktas. Morfolino oligonukleotidai yra alternatyva. Tai yra trumpos sintetinės nukleotidų grandinės, turinčios absoliučiai bet kokio specifiškumo, kurio tik gali norėti. Prisirišdami prie ląstelių DNR, jie blokuoja konkretaus geno veiklą. Šio požiūrio trūkumas yra laikinas veiksmas: anksčiau ar vėliau blokada nuo geno savaime bus panaikinta.
Straipsnyje, paskelbtame žurnale „Nature“, autoriai aprašo trečiąjį metodą, pagrįstą TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease) nukleazės fermentų naudojimu. Tai hibridiniai baltymai, kai kurie jų paimti iš bakterijų. Bakterijos fragmentas jungiasi su mažais DNR fragmentais; dėl nepaprasto kintamumo jis gali būti pritaikytas atpažinti beveik bet kurią DNR seką. Kita TALEN molekulės dalis yra pati nukleazė, kuri daro DNR pjūvius.
Iki šiol TALEN buvo naudojamas ląstelių kultūrose. Dabar mokslininkams pavyko pritaikyti šį metodą visiems organizmams. Į dryžuoto zebrafisho (Danio rerio) genomą buvo įterptas genetinis reguliatorius, leidęs įjungti arba išjungti konkretų geną. Tai yra, naudojant specifinę nukleazę TALEN, buvo padarytas pjūvis šalia mokslininkus dominančio geno. Tada ši reguliavimo nukleotidų seka buvo įterpta į pjūvį naudojant kitus fermentus.
Po to liko tik paspausti svirtį, tai yra pridėti medžiagų, kurios įjungė arba išjungė reguliatorių. Reikėtų pabrėžti, kad, pirma, naudojant TALEN, galima įvesti reguliavimo seką „į šoną“bet kuriam genui, antra, šią manipuliaciją, kaip parodė autoriai, galima atlikti su visu organizmu, o ne tik su ląstelių kultūra.
Sunku pervertinti naujo metodo (arba, jei norite, naujos senojo modifikacijos) perspektyvas. Pavyzdžiui, svarbu žinoti, ką konkretus genas veikia visą gyvenimą, ar keičiasi jo funkcija, ar jis veikia toliau ir pan. Iki šiol buvo nepaprastai sunku sužinoti: mokslininkai galėjo išjungti kai kuriuos genus kitam embriono stadija, tačiau jo neįmanoma vėl įjungti suaugusiam organizmui. Jei paaiškėjo, kad mutacija yra kritinė, embrionas mirė, o po to buvo padaryta išvada, kad genas yra nepaprastai svarbus embriono stadijoje, tačiau niekas nežinojo, kas su juo nutiko toliau.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Ir dabar yra galimybė kruopščiai išmokti su amžiumi susijusių, taip sakant, genų darbo ypatybių. Ir tai jau nekalbant apie tai, kad taikant aprašytą metodą teoriškai įmanoma „įjungti“ar „išjungti“genus, kurių neteisinga veikla yra sunkių paveldimų (ir ne tik paveldimų) ligų pagrindas.