До сих пор ученые не могли найти элемент управления последовательностью ДНК. Генетики более 70 лет пытались разобрать полную структуру ДНК, особенно процесса ее репликации. Ученые не могли понять, за счет чего происходят химические процессы, создающие новые нити дезоксирибонуклеиновой кислоты, абсолютно идентичные существующим.
Репликация казалась устойчивой ко всему, что мы пытались сделать, чтобы нарушить ее. Мы подробно описали ее, показали, что она изменяется в разных типах клеток и что она нарушается при заболевании.
Молекулярный биолог Дэвид Гиблерт
Группа ученых под руководством Дэвида Гилберта решила исследовать ДНК при помощи технологии геномной редактуры CRISPR. Биологи использовали ДНК лабораторных мышей и их эмбриональные стволовые клетки, вырезая их при помощи CRISPR либо меняя некоторые части.
Первоначально внимание ученых было приковано к белку CCCTC-связывающего фактора (CTCF). Этот белок помогает регулировать весь процесс транскрипции, потому именно на него возлагали надежду исследователи. Однако вмешательство в работу этих белков практически не повлияло на процесс репликации ДНК.
После этого Гилберт провел трехмерный анализ всего процесса репликации чтобы понять, какие именно части ДНК наиболее активно участвуют в процессе. После этого ученые выделили несколько ключевых мест, откуда убрали белок CTCF. В результате архитектура ДНК сильно ослабла, а процесс репликации не запустился.
В дальнейшем это исследование поможет предотвращать некоторые врожденные заболевания и, возможно, редкие и неизлечимые виды онкологических заболеваний.