CRISPR / Cas sistemos galimybė saugoti informaciją padėjo iš bakterijų sukurti jutiklį, galintį įrašyti stebėjimo duomenis į savo DNR.
CRISPR / Cas genų modifikavimo sistemos naudojimas padėjo „papildyti“bakterijų ląsteles aplinkos būklės fiksavimo mechanizmu. Tai padarys juos gyvus jutiklius, kurie stebi ekosistemų ir žmonių būklę. Harrisas Wangas ir jo kolegos iš Kolumbijos universiteto Niujorke „Science“publikuotame straipsnyje kalbėjo apie savo naują darbą.
Atidaryta tik XXI amžiaus sandūroje. CRISPR / Cas sistema tarnauja bakterijoms kaip mūsų įgyto imuniteto analogas: CRISPR DNR regionų biblioteka kaupia informaciją apie virusus, su kuriais susidūrė ląstelė, ir Cas baltymai su ja dirba, greitai atpažindami naują infekciją. Šios sistemos elementų naudojimas atvėrė visiškai naujas organizmų genetinės modifikacijos perspektyvas ir pastaraisiais metais ypač sparčiai vystėsi.
Tačiau jei GM inžinieriai naudoja CRISPR / Cas gebėjimą atpažinti mokslininkams reikalingus RNR šabloną papildančius DNR fragmentus ir juos supjaustyti tiksliai reikiamoje vietoje, šįkart juos domino sistemos „bibliotekos“funkcijos. „CRISPR / Cas yra natūrali biologinės atminties priemonė“, - sako Harrisas Wangas. "Inžineriniu požiūriu jis yra nepaprastai struktūrizuotas, nes jau išgyveno evoliuciją, kuri pagerino savo gebėjimą kaupti informaciją".
Mokslininkai modifikavo bakterijas taip, kad sintezuodami trumpus DNR plazmidžių fragmentus, jie reaguotų į kai kurių aplinkos veiksnių pokyčius, pavyzdžiui, į fruktozės ar vario kiekį jame. Taip pat CRISPR / Cas sistema buvo modifikuota taip, kad daugelio tokių plazmidžių išvaizda buvo užfiksuota CRISPR bibliotekoje. Jei, pavyzdžiui, vario neužteko, ląstelė sintetino kitas plazmides, kurios buvo „saugomos“CRISPR, o ne „signalinės“.
"Šis metodas leido stabiliai registruoti daugelį dienų ir tiksliai atkurti metriką ir laiką sekvencuojant CRISPR sekas", - straipsnyje rašo mokslininkai.
Kitame etape Harrisas Wangas ir jo kolegos planuoja išbandyti tokią sistemą, kad bent kelias dienas stebėtų žarnyno ligos žymenis. „Jei pacientą praryja ši bakterija, ji galės užfiksuoti visus pokyčius, su kuriais susiduria, pereidama per visą virškinamąjį traktą“, - sako mokslininkas, „atskleisdamas anksčiau nematytus, nepasiekiamus duomenis“.
Sergejus Vasiljevas
Reklaminis vaizdo įrašas: