Учёные нашли новый и более компактный CRISPR-редактор генов: CasX
За семь лет Cas9 доказал свою эффективность как мощный редактор генов, используемый для быстрого и точного разрезания и сращивания ДНК в организмах человека, растений, животных и бактерий.
Однако новый претендент, CasX, может составить Cas9 серьёзную конкуренцию.
Белок, обнаруженный два года назад учёными из Калифорнийского университета в Беркли Джилл Бэнфилд и Дженнифер Даудна в одних из самых маленьких бактерий, был похож на Cas9, но значительно меньше по размеру. Это большое преимущество для доставки редактора в клетку.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что CasX действительно является мощным и эффективным редактором генов как в бактериальных, так и в человеческих клетках.
Ключевые особенности CasX:
- Дизайн похож на Cas9 и Cas12, но достаточно уникален, чтобы предположить его независимую эволюцию в бактериях.
- Может разрезать двуцепочечную ДНК.
- Может связываться с ДНК для регуляции генов.
- Может быть нацелен на специфические последовательности ДНК.
Важное преимущество:
CasX происходит из бактерий, не встречающихся в организме человека (их обнаружили в базах данных микробов из грунтовых вод и донных отложений). Поэтому иммунная система человека, вероятно, будет воспринимать его лучше, чем Cas9, что снижает риск иммунной реакции при терапии.
«Иммуногенность, доставка и специфичность инструмента для редактирования генома чрезвычайно важны. CasX интересен нам по всем этим направлениям», — отметил соавтор работы Бенджамин Оукс.
С помощью криоэлектронной микроскопии учёные зафиксировали, как белок CasX редактирует ген. Его уникальная молекулярная структура подтвердила независимое происхождение.
«Понимание этого базового "рецепта", который использует природа, поможет нам не просто находить, а улучшать и конструировать инструменты для редактирования генома под наши задачи», — добавил Оукс.
«Мы не просто ищем следующие молекулярные ножницы. Мы хотим создать следующий швейцарский армейский нож», — подвела итог Дженнифер Даудна.