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
Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики
Наука
Телескоп «Джеймс Уэбб» показал детали космической Конской Головы
Космос
Ученые выяснили, как парниковые газы влияют на распространение болезней
COVID-19
Найдены доказательства необычной силы магнитного поля Земли в прошлом
Наука
Посмотрите, как быстро робот-гуманоид управляется с домашними задачами
Новости
Ядро атома впервые возбудили лазером: это открывает сверхточные измерения времени
Наука
Чек-лист: как обеспечить информационную безопасность маркетплейса
Мнения
Экспериментальный лазер передал данные с зонда «Психея» на расстоянии 226 млн километров
Космос
Посмотрите на самое близкое фото обломка ракеты в космосе
Космос
Ученые нашли следы древних ритуалов майя на благословение
Наука
В Китае появились батареи со сверхбыстрой зарядкой для электрокаров: запас хода составляет 1000 км
Новости
Найдены скрытые «дорожки для мертвых»: их обнаружили с помощью лидара
Наука
Беспилотные грузовики Evocargo начинают работу во «Внуково» в рамках эксперимента
Новости
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые считают, что недалеко от Земли есть «живая» планета
Новости
Китай готов к автономным летающим такси: когда будут первые полеты
Новости
Посмотрите на сотни черных «пауков», которые заполонили Марс весной
Космос
Где похоронен Платон: ученые наконец-то нашли ответ
Наука
Почему мужчины умирают в России на 10 лет раньше женщин: в Минздраве назвали причину
Новости
Крошечный и тонкий экран отслеживает активность мозга во время операции
Новости