Учёные открыли новую CRISPR-систему для нацеливания на РНК

Исследователи из Broad Institute (MIT и Гарвард), Массачусетского технологического института, Национальных институтов здоровья (NIH), Университета Рутгерса и Сколковского института науки и технологий охарактеризовали новую CRISPR-систему, которая нацелена на РНК, а не на ДНК.

Новый подход открывает мощное направление в клеточных манипуляциях. В то время как редактирование ДНК вносит постоянные изменения в геном клетки, подход на основе CRISPR, нацеленный на РНК, позволяет вносить временные изменения, которые можно регулировать, с большей специфичностью и функциональностью, чем существующие методы РНК-интерференции.

В исследовании, опубликованном в Science, Фэн Чжан и его коллеги сообщают об идентификации и функциональной характеристике фермента C2c2, направляемого РНК и способного нацеливаться и расщеплять РНК.

Результаты показывают, что C2c2 — первая обнаруженная природная CRISPR-система, нацеленная исключительно на РНК — помогает защищать бактерии от вирусной инфекции. Учёные продемонстрировали, что C2c2 можно запрограммировать на расщепление определённых последовательностей РНК в бактериальных клетках, что делает её важным дополнением к молекулярно-биологическому инструментарию.

Действие C2c2, сфокусированное на РНК, дополняет систему CRISPR-Cas9, нацеленную на ДНК. Возможность воздействовать именно на РНК, которая помогает выполнять геномные инструкции, позволяет специфически манипулировать РНК в высокопроизводительном режиме и шире манипулировать функцией генов. Это может ускорить прогресс в понимании, лечении и профилактике заболеваний.

Ключевые особенности и потенциальные применения C2c2:

• Альтернатива siRNA: Методы редактирования РНК на основе C2c2 предполагают большую специфичность, чем распространённая технология нокдауна генов с помощью малой интерферирующей РНК (siRNA), и предлагают регулируемую способность "выключения" генов.
• Широкий спектр применений: Включает добавление модулей к специфическим последовательностям РНК для изменения их функции (что полезно для скринингов и создания синтетических сетей), а также флуоресцентную метку РНК для изучения их транспорта и локализации в клетке.
• Преимущества для разработки инструментов: C2c2 — это двухкомпонентная система, для работы которой требуется только одна направляющая РНК, и она является генетически кодируемой (компоненты можно доставлять в ткани и клетки в виде ДНК).

Как отметили авторы, C2c2 открывает дверь в новую область мощных CRISPR-инструментов, а её наибольшее влияние может быть связано с пониманием роли РНК в заболеваниях и клеточных функциях.