7 февраля 2018, Индикатор

Математики объяснили ошибки CRISPR/Cas9

Ученые разработали модель, которая успешно объясняет ошибки редактирования генома системой CRISPR/Cas9. Пока исследователям не удалось создать никогда не ошибающийся метод внесения исправлений в ДНК, что ограничивает возможное применение этой технологии. Статья с результатами опубликована в журнале Cell Reports.
Открытие белка Cas9, системы бактериального иммунитета CRISPR и возможности их совместного направленного использования стали одними из самых значимых событий в биологии за последние годы. С их помощью стало возможно направленно редактировать геном, что дает надежду на разработку лекарств от многих наследственных заболеваний с известной генной основой. Система работает благодаря способности Cas9 разрезать ДНК, что позволяет удалить испорченный участок или вставить необходимый. Изначально ученые думали, что CRISPR/Cas9 действует без ошибок, но в дальнейшем это оказалось неправдой.
На самом деле Cas9 разрезает не только участки, комплементарные соответствующей РНК, но и похожие на них, отличающиеся на небольшое количество нуклеотидов. Согласно выводам новой работы, такая ограниченная неразборчивость выгодна с эволюционной точки зрения. «Вирусы постоянно мутируют, поэтому их геном может отличаться от хранящегося в бактериальном иммунитете, — говорит соавтор работы Мартин Депкен из голландского Делфтского технического университета. — Разрезая также немного отличающиеся ДНК, CRISPR/Cas9 борется с эволюционирующими вирусами и обеспечивает бактерии лучшую защиту».
Авторы решили разобраться с вопросом, почему Cas9 с разной вероятностью разрезает одинаково несоответствующие шаблонной РНК участки генома. Белок проверяет ДНК на соответствие, начиная с одного конца. За каждое совпадение ему предоставляет дополнительная энергия, в то время как несовпадения энергозатратны. Согласно новой идее, если ДНК отличается от шаблона несколькими буквами в конце, то энергии может хватить для их преодоления и ДНК будет разрушена даже при неполном соответствии. Однако если несоответствие находится в начале или их несколько подряд, то проверка, скорее всего, быстро закончится.
Следующим шагом нужно будет учитывать физические свойства самого белка Cas9. В некоторых ситуациях есть выбор из нескольких мест для разрезания, и будущая модель должна показать, на какой участок лучше нацеливаться.
Истории
Оставить комментарий

Главное по темам

7 научных теорий заговора, оказавшихся правдой

17:28

Как вулканический пепел может сбить самолет

14:00

Почему вновь заговорили о теории плоской Земли

12:02

Тест: знаете ли вы традиции предков?

10:44

Загадки глубин, которые ставят ученых в тупик

Вчера, 22:31

Видеоновости

Статьи

Как «доктор смерть» из НКВД изобретал идеальный яд

В Советском Союзе существовала специальная лаборатория, изучавшая влияние отравляющих веществ на человека. Один из ее сотрудников — Григорий Майрановский — не просто экспериментировал — он убивал людей.

«Они реально боятся ехать в Россию»

В рамках цикла об уехавших заграницу россиянах «Лента.ру» рассказывает историю Карины, обосновавшейся в городе неспящих — Сиэтле.

«Вся моя жизнь — отпуск»

В рамках цикла материалов о соотечественниках, перебравшихся за границу, «Лента.ру» публикует рассказ фотографа Кати Пешаковой о том, как устроить жизнь в сказочной Индии.

«Осторожно: на свободе гуляет бурый медведь с двумя пушками»

Пять лет назад отважная уроженка Новосибирска Светлана Скарбо втянулась в авантюру. Она решила заставить британцев читать о Сибири.

«Я слышал, что оценки можно купить за деньги»

Гражданин Германии, 47-летний Йорн Хезе полтора года учился в университете города Орла на факультете экономики.

Фоторепортажи