Биохимики упростили метод создания искусственных хромосом человека

Исследователи из Пенсильванского университета представили новый способ формирования центромеры — ключевой части искусственной хромосомы человека (HAC). Метод, описанный в журнале Cell, позволяет обойти биологические требования, необходимые для образования естественной центромеры.

Суть метода: вместо того чтобы полагаться на сложные процессы в клетке, учёные биохимически доставляют белок CENP-A непосредственно к ДНК HAC. Это упрощает создание функциональной центромеры в лаборатории.

Значение центромеры: она отвечает за правильное наследование хромосом при делении клетки. Без неё хромосомы могут теряться. В отличие от дрожжей, у млекопитающих местоположение центромеры определяет именно белок CENP-A, а не конкретная последовательность ДНК.

Проблема прошлых подходов: предыдущие попытки создать центромеры HAC в пробирке были редкими и успешными только на участках с высокоповторяющейся ДНК, с которой крайне сложно работать молекулярным биологам.

Прорыв: команда под руководством профессора Бена Блэка обошла эту проблему, заставив белок CENP-A связываться с неповторяющимися последовательностями ДНК на HAC, формируя новую центромеру.

«Мы использовали наш метод обхода центромеры, чтобы создать полностью функциональный HAC без кошмаров клонирования, которые повторяющаяся центромерная ДНК создавала для инженеров млекопитающих последние два десятилетия», — сказал Бен Блэк.

Перспективы: HAC могут стать инструментом для доставки крупных белков в генной терапии или «генов самоуничтожения» для борьбы с раком. Новый метод приближает создание полноразмерных синтетических хромосом в рамках таких инициатив, как Human Genome Project-Write, и ускорит разработку полезных исследовательских и клинических инструментов.