Тысячи фагов обладают системой генного редактирования CRISPR

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Лос-Анджелесе совместно с коллегой из Вильнюсского университета обнаружили доказательства того, что тысячи фагов (вирусов, атакующих бактерии) имеют участки ДНК, которые потенциально позволяют им проводить генное редактирование других вирусов или бактерий. Их работа опубликована в открытом журнале Cell.

В 2012 году часть этой же команды обнаружила, что систему CRISPR-Cas9 можно программировать с помощью РНК для редактирования целевых цепочек ДНК других организмов (за что позже была получена Нобелевская премия). Эти исследования выросли из открытия, что многие типы бактерий используют системы CRISPR-Cas для защиты от вирусных атак. С их помощью бактерии могут вырезать и сохранять фрагменты ДНК вирусов в собственном геноме, чтобы бороться с той же вирусной линией при повторной атаке.

До сих пор считалось, что подобные механизмы у вирусов встречаются редко. В новой работе учёные решили определить их реальную распространённость.

Они проанализировали ДНК тысяч фагов на наличие последовательностей, кодирующих систему CRISPR. В результате было обнаружено более 6000 фагов с такими системами, что доказывает: это явление отнюдь не редкое.

Исследователи полагают, что фаги, вероятно, «украли» эти фрагменты ДНК у бактерий и могут использовать их схожим образом — для защиты от других фагов или даже бактерий. Эти предположения требуют дополнительной проверки.

При более детальном изучении некоторых генетических фрагментов выяснилось, что не все системы одинаковы: некоторые оказались меньше и эффективнее других. Это открытие может помочь учёным, которые уже используют подобные системы для редактирования клеток в медицинских целях. Оно также может привести к созданию новых биотехнологий, например, использованию более компактных систем фагов для редактирования генов там, где нынешние системы слишком велики.