Инструмент редактирования генома TALEN превосходит CRISPR-Cas9 в 5 раз

Исследователи использовали визуализацию одной молекулы для сравнения инструментов редактирования генома CRISPR-Cas9 и TALEN. Их эксперименты показали, что TALEN до пяти раз эффективнее CRISPR-Cas9 в плотно упакованных частях генома — гетерохроматине.

Синдром ломкой Х-хромосомы, серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия и другие заболевания являются результатом генетических дефектов гетерохроматина. Проведя исследование, ученые пришли к выводу, что в таких плотно упакованных частях генома инструмент редактирования TALEN применять эффективнее, чем традиционный CRISPR/Cas9. О своих выводах биологи сообщают в журнале Nature Communications.

По словам Хуминь Чжао, профессора химической и биомолекулярной инженерии из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, который руководил новым исследованием, открытие подтверждает — необходим более широкий выбор инструментов для редактирования генома, чтобы охватить все его части.

«CRISPR — очень мощный инструмент, который произвел революцию в генной инженерии — объясняет Чжао. — Но у него все еще есть некоторые ограничения».

Чжао и его коллеги использовали флуоресцентную микроскопию одиночных молекул, чтобы непосредственно наблюдать, как два инструмента редактирования генома работают в живых клетках млекопитающих. Флуоресцентные метки позволили исследователям измерить, сколько времени потребовалось CRISPR и TALEN, чтобы двигаться по ДНК, а также обнаруживать и вырезать целевые участки.

«Мы обнаружили, что CRISPR лучше работает в менее уязвимых областях генома, но TALEN может получить доступ к этим генам в гетерохроматиновой области лучше, чем CRISPR, — сказал Чжао. — Мы также увидели, что TALEN может иметь более высокую эффективность редактирования, чем CRISPR. Он может разрезать ДНК, а затем вносить изменения эффективнее».

В общей сложности TALEN был в пять раз эффективнее CRISPR в нескольких экспериментах. В любом случае результаты приведут к усовершенствованию подходов к нацеливанию на различные части генома, заключает Чжао: «Либо мы можем использовать TALEN для определенных приложений, либо мы можем попытаться улучшить работу CRISPR с гетерохроматином».


Читать далее

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Радары обнаружили последний форт тлинкитов на Аляске. Его искали более 100 лет

Треть переболевших COVID-19 возвращаются в больницу. Каждый восьмой — умирает

University of Illinois at Urbana-Champaign, UIUC — самый большой из кампусов Иллинойсского университета. Основан в 1867 году. Расположен в слившихся городах Урбана и Шампейн в центре штата Иллинойс, США.

Гетерохроматин — участки хроматина, находящиеся в течение клеточного цикла в конденсированном (компактном) состоянии. Особенностью гетерохроматиновой ДНК является крайне низкая транскрибируемость.

Эффекторные нуклеазы, подобные активатору транскрипции (Transcription activator-like effector nucleases, TALEN, представляют собой рестрикционные ферменты, которые могут быть сконструированы для разрезания определенных последовательностей ДНК.

CRISPR — особые локусы бактерий и архей, состоящие из прямых повторяющихся последовательностей, которые разделены уникальными последовательностями. Спейсеры заимствуются из чужеродных генетических элементов, с которыми сталкивалась клетка.

Cas9 (CRISPR associated protein 9, CRISPR-ассоциированный белок) — это управляемая при помощи РНК-гидов эндонуклеаза, связанная с адаптивной иммунной системой CRISPR (англ. Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats) у ряда бактерий, в частности Streptococcus pyogenes. S. pyogenes использует Cas9 для запоминания, последующей проверки и разрезания чужеродной ДНК, например, ДНК бактериофагов или плазмид.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука