Технологию редактирования генома CRISPR сделали безошибочной

Американским ученым удалось модифицировать систему редактирования генома CRISPR/Cas9, снизив количество ошибок практически до нуля. Низкая точность была основной преградой к использованию системы на человеке. Статья с полученными результатами опубликована в журнале Science.

Система CRISPR/Cas9 состоит из эндонуклеазы Cas9, которая способна разрезать двухцепочечную молекулу ДНК, и связанной с ней молекулы РНК, которая по принципу комплементарности позволяет белку найти нужный участок в геноме. Такая система позволяет редактировать определенные участки ДНК, нацеливаясь на них последовательностью направляющей РНК. 

Однако существенный недостаток системы заключается в том, что Cas9 может неспецифично связываться с ДНК — в участках, которые не полностью комплементарны направляющей РНК. Фермент может нарушить последовательности важных генов, что было основной преградой к применению системы CRISPR/Cas9 на человеке.Чтобы исправить это, исследователи заменили три аминокислотных остатка в Cas9 из бактерии

Streptococcus pyogenes

, что привело к сильному снижению частоты неспецифических разрезов этим ферментом.

Исследователи определили, какие именно аминокислотные остатки нужно заменить, используя данные о структуре фермента. Cas9 имеет положительно заряженную бороздку, с которой связывается отрицательно заряженная ДНК. Ученые смогли предсказать, что замена некоторых положительно заряженных аминокислот в этом месте на нейтральные сделает неспецифическое связывание более слабым. Тогда его частота по сравнению со специфическим снизится.

Поэкспериментировав с несколькими возможными заменами, ученые обнаружили, что мутации трех аминокислотных остатков настолько снижают число неспецифических разрезов, что они не детектируются вовсе. Новый фермент назвали eSpCas9 и в ближайшее время планируют сделать доступным для других исследователей.

Это достижение нельзя недооценить — CRISPR/Cas9 система перспективный инструмент для редактирования генов, мутации в которых вызывают наследственные заболевания. Компания Editas

начать клинические испытания на человеке уже в 2017 году.

Анна Образцова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
В гробнице фараона нашли надписи античных туристов

Польские археологи, исследуя гробницу египетского фараона Рамзеса VI, обнаружили в ней многочисленные надписи античных туристов, посещавших гробницу. Древние полагали, что в гробнице был похоронен герой Троянской войны Мемнон, поэтому она была местом поклонения. Античные надписи мало отличались от тех, которые выцарапывают современные туристы: самым распространенным оказался древний эквивалент нашего «Здесь был такой-то». Сообщение о находке опубликовано в Science and Scholarship in Poland.