Word для ДНК: ученые нашли способ безопасного редактирования генома

Научный мир потрясен открытием нового инструмента для редактирования генома, который обещает стать более точным и безопасным аналогом CRISPR. Новое исследование, проведенное учеными из Arc Institute , обнаружило генетический механизм в так называемых "прыгающих генах" бактерий. Результаты работы опубликованы в двух независимых статьях, одна из которых описывает этот механизм, а другая расширяет исследование, затрагивая аналогичный инструмент в другой генетической семье.

Прорыв в редактировании генома

CRISPR, впервые обнаруженный в бактериях, защитных от вирусов, стал революционным инструментом в генетике, но имеет свои недостатки. Он основывается на разрыве ДНК, что может приводить к непредсказуемым последствиям и повреждениям. Новый метод, который получил название bridge editing and seekRNA, позволяет редактировать геном без разрыва ДНК, что делает его менее травматичным и более предсказуемым.

Прыгающие гены и их потенциал

Прыгающие гены (или транспозоны) — это участки ДНК, которые могут перемещаться по геному и даже переходить между различными организмами. В природе они делают это, вырезая и вставляя собственную ДНК. Однако ранее не было известно, что эту систему можно программировать так же, как CRISPR. В новых исследованиях ученые описали системы прыгающих генов, которые могут вырезать, вставлять и инвертировать любые последовательности ДНК.

Преимущества нового метода

Ключевым отличием нового метода является то, что он не разрывает ДНК, что устраняет необходимость в процессах восстановления, которые могут быть опасны и непредсказуемы. Более того, новые молекулы меньше и проще по составу, чем те, что используются в CRISPR, что может облегчить их доставку в клетки. Например, в рамках доказательства концепции, исследователи из Института Arc запрограммировали систему IS110 для вставки последовательности ДНК длиной почти 5000 оснований в бактерии E. coli.

Перспективы и вызовы

Несмотря на огромный потенциал, есть и существенные ограничения. Пока что эффективность нового метода продемонстрирована только на бактериях. В то время как CRISPR доказал свою универсальность в различных типах клеток, адаптация нового инструмента к клеткам млекопитающих может оказаться сложной задачей. Тем не менее, ученые полны оптимизма.

Будущее генетических исследований

Новое открытие показывает, что природа еще не исчерпала свои возможности для генетических инноваций. Если система будет адаптирована для работы с человеческими клетками, она станет мощным дополнением к существующим технологиям редактирования генома. Это не только расширит возможности в области синтетической биологии, но и позволит разрабатывать более безопасные и эффективные генные терапии.

Заключение

Исследования в области редактирования генома продолжают развиваться, открывая новые горизонты. Открытие нового инструмента на основе прыгающих генов может стать переломным моментом в генетике, предлагая более точные и безопасные методы работы с ДНК. Как отметил Сандро Фернандес Атаиде из Университета Сиднея, если этот метод будет успешно адаптирован к другим типам клеток, он может изменить всю область редактирования генома.