Новый инструмент CRISPR-Cas9 редактирует и РНК, и ДНК с высокой точностью

Исследователи из Мичиганского университета обнаружили белок NmeCas9, способный выполнять точное программируемое редактирование как ДНК, так и РНК по технологии CRISPR. Этот белок, полученный из бактерии Neisseria meningitidis (возбудитель менингита), является одним из первых Cas9, работающих с обоими типами генетического материала без искусственных вспомогательных компонентов.

Первоначальное биохимическое исследование in vitro, опубликованное в журнале Molecular Cell, показало перспективность нового подхода. Сейчас команда работает над тестированием инструмента в живых бактериальных клетках, чтобы проверить, сохраняется ли эффект, и надеется в дальнейшем перейти к исследованиям на клетках человека.

"Тот факт, что наш белок обладает двойной функцией — способностью нацеливаться как на ДНК, так и на РНК — дает нам возможность разрабатывать платформы для двойного таргетинга", — говорит руководитель исследования Янь Чжан, доктор философии. — "Это может позволить выполнять редактирование CRISPR одновременно на РНК и ДНК или, альтернативно, только на одноцепочечной матричной РНК (mRNA), не затрагивая геномные области".

Ключевые особенности и потенциал:

• Двойная функция: Позволяет воздействовать как на "постоянную энциклопедию" инструкций (ДНК), так и на её "рабочие копии" (РНК), многие проблемы с которыми приводят к заболеваниям.
• Меньший размер: Белок NmeCas9 значительно меньше других белков Cas9, используемых в редактировании, что может повысить его полезность.
• Случайное открытие: Двойная функция была обнаружена случайно, когда команда изучала базовую способность белка резать ДНК и заметила, что РНК в контрольном образце также разрезается.
• Потенциальные применения: Если функция подтвердится in vivo, инструмент можно будет использовать для редактирования матричной РНК (блокировки продукта гена без изменения самого гена), доставки флуоресцентных маркеров к специфическим последовательностям РНК или влияния на такие процессы, как сплайсинг РНК.

Открытие может расширить роль CRISPR в изучении и, возможно, лечении многих заболеваний. Известно, что другие научные группы также готовятся сообщить о белках Cas9 из других бактерий, способных к нацеливанию на РНК без стимулирующих кофакторов.