Коллаборация в исследовании структуры белка привела к прорыву

Международная группа ученых, включающая исследователей из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе (LANL), Университета штата Монтана (MSU) и других институтов, впервые определила структуру ключевого компонента бактериальной иммунной системы CRISPR. Работа опубликована в журнале Science.

Суть открытия

  • Ученые получили "чертеж" бактериального защитного механизма, показывающий, как бактерии с помощью системы CRISPR борются с поражающими их вирусами.
  • Система CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) в бактериальном геноме "запоминает" ДНК атакующего вируса.
  • На основе этого механизма были созданы программируемые "молекулярные ножницы" — нуклеазы, способные точно редактировать последовательность ДНК практически в любом типе клеток.

Вклад Лос-Аламосской национальной лаборатории

Ключевую роль в определении трехмерной структуры нуклеазы сыграло программное обеспечение, разработанное в LANL:

  • SOLVE/RESOLVE и PHENIX — программы для анализа структуры белков.
  • Phenix — комплексная система, созданная в партнерстве с Национальной лабораторией Лоуренса в Беркли, Университетом Дьюка и Кембриджским университетом. Она помогает структурным биологам определять 3D-структуру макромолекул.
  • ПО используется глобально: 13 000 научных статей ссылаются на SOLVE/RESOLVE и Phenix.
  • Лицензирование этого ПО принесло около $3 млн дохода.

Перспективы и значение

  • Блейк Виденхефт, ведущий автор статьи и доцент кафедры микробиологии и иммунологии MSU, заявил: "Терапии, которые раньше было невозможно представить, могут стать реальностью в будущем... Эти CRISPR-ассоциированные нуклеазы уже используются в исследованиях для "хирургического" удаления или ремонта дефектных генов".
  • Понимание работы бактериальных защитных систем открывает путь к борьбе с инфекционными заболеваниями и генетическими нарушениями.
  • Томас Тервиллигер, старший научный сотрудник LANL, отметил: "Невероятно интересно работать с исследователями по всему миру, помогая им применять наше ПО и алгоритмы, чтобы увидеть внутреннюю работу молекулярных машин".
2014-09-15