Нанотела помогут CRISPR включать и выключать гены в клетках

Генетический инструмент CRISPR сравнивают с молекулярными ножницами за его способность вырезать и заменять генетический код в ДНК. Но CRISPR обладает способностями, которые могут сделать его полезным и для других задач, помимо генетического ремонта.

В результате недавнего исследования ученые выяснили, что CRISPR может точно определять местонахождение определенных генов. Биологи прикрепили CRISPR к нанотелам, чтобы помочь им выполнять определенные действия, когда они достигают нужного места на ДНК.

Новый метод, представленный в журнале Nature Communications, позволит исследователям изучать новые терапевтические применения в области эпигенетики — изучения поведения генов внутри клеток.

Каждая клетка человеческого тела имеет одну и ту же ДНК — полный набор генов, но не каждый ген включен в каждой клетке. У некоторых клеток есть определенные гены, которые «приказывают» клетке производить определенные белки. У одних эти гены выключены, а у других включены. Иногда, как в случае с генетическими заболеваниями, это переключение идет наперекосяк. Новый инструмент, созданный в лаборатории Лакрамиоара Бинту, доцента кафедры биоинженерии в Стэнфорде, может исправить эти ошибки.

Он гораздо сложнее ножниц, потому что обычный CRISPR не может включать и выключать гены контролируемым образом без нарушения ДНК. Чтобы внести изменения без вреда для ДНК, CRISPR нужна помощь других крупных сложных белков — эффекторов. С помощью нового комбинированного инструмента CRISPR находит нужный ген, а эффектор может «щелкнуть выключателем».

Проблема в том, что эти эффекторные молекулы обычно слишком велики, чтобы легко доставлять их в клетку для терапевтического использования. Еще больше усложняет ситуацию то, что несколько эффекторов обычно используются в комбинации для точного регулирования специфического клеточного поведения. Это делает комбинацию CRISPR-эффекторов еще больше, следовательно, ее сложнее производить и доставлять.

Чтобы обойти это препятствие, команда ученых обратилась к более мелким белкам — нанотелам. Нанотела не заменяют эффекторы. Вместо этого они действуют как крошечные крючки, которые ловят необходимые эффекторы, которые уже находятся внутри клетки. Требуется лишь выбрать правильное нанотело, и оно задействует нужный эффектор для переключения.

Новый метод можно использовать для исправления эпигенетических дефектов без необходимости комбинировать CRISPR с большими эффекторами.

На данный момент техника находится на стадии проверки правильности концепции. Следующим шагом для команды будет отсортировать миллионы потенциальных нанотел и выяснить, как прикрепить их к CRISPR для нацеливания на конкретные эпигенетические нарушения.


Читайте также

Физики создали аналог черной дыры и подтвердили теорию Хокинга. К чему это приведет?

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Ученые обнаружили предел скорости в квантовом мире

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
На «Госуслугах» появятся адреса бомбоубежищ: как и где посмотреть
Новости
Китай построит «фабрику элементарных частиц» для поиска темной материи
Наука
«Звездотрясения» разрывают нейтронные звезды перед столкновением с черной дырой
Космос
Эксперты: DeepSeek использовала Gemini от Google для обучения своей модели ИИ
Новости
ИИ научился диагностировать депрессию и аутизм по сканам мозга
Наука
Астрономы раскрыли тайну происхождения экстремально горячей экзопланеты
Космос
Исследователь Университета Иннополис получил премию посла Китая в области искусственного интеллекта
Иннополис
Посмотрите на мощное извержение Этны из космоса: что происходит прямо сейчас 
Космос
Первую операцию по имплантации нейростимулятора для лечения боли провели в России
Наука
GigaChat готовится к выходу в космос: нейросеть от Сбера станет ассистентом космонавтов на МКС
Космос
Млечный Путь может избежать столкновения с Андромедой: но есть нюанс
Космос
Россия развернет 886 спутников «Рассвет» для интернета до 2030 года
Космос
Юра Борисов может сыграть сооснователя OpenAI, разработавшей ChatGPT: что известно прямо сейчас
Новости
Физики создали «самую маленькую скрипку в мире»: она тоньше человеческого волоса
Новости
Воссоздан рецепт производства древнейшего красителя: его использовали в Древнем Египте
Наука
Конкурент Neuralink впервые испытал мозговой имплантат на человеке
Новости
Спутник показал гигантские волны, которые девять дней сотрясали Землю
Наука
Ученые раскрыли секрет памяти: как мозг запоминает и воспоминает информацию
Наука
Экспериментальные российские спутники связи выведут на орбиту уже в этом году: что о них известно
Наука
Подо льдами Антарктиды нашли следы затерянного мира
Наука