Улучшение редактирования генов с помощью химического процесса

Техника редактирования генов CRISPR за последнее десятилетие ускорила биологические и медицинские исследования, позволяя учёным "ремонтировать" ДНК человеческих клеток почти так же просто, как ножницами. Теперь исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв разработали метод, который может сделать CRISPR ещё более точным и перспективным.

Их новая техника, описанная в журнале Nature Communications, сочетает CRISPR с химическим процессом, позволяющим более точно контролировать место и время редактирования гена. Такая точность повышает эффективность технологии и снижает потенциальные побочные эффекты.

Суть метода

Учёные сосредоточились на манипуляции РНК — полимером, который выполняет множество функций, включая регуляцию активности генов. Молекулы РНК могут иметь различные химические модификации при идентичной генетической последовательности.

Комбинируя CRISPR со своим химическим процессом, исследователи получили контроль над точным местом и временем изменений в РНК. Это критически важно для понимания роли разных версий РНК в биологических процессах и болезнях.

Химический контроль

Команда использовала абсцизовую кислоту (ABA) — распространённый растительный гормон — и процесс "химически индуцированной близости". Это позволило им либо "записать", либо "стереть" структурную особенность под названием m6A на определённом участке РНК, эффективно переключаясь между двумя версиями молекулы.

Учёные полагают, что модификация m6A регулирует фундаментальные процессы с участием РНК и напрямую связана с различными человеческими заболеваниями.

Исследователи также создали способ использовать ультрафиолетовый свет для "включения" ABA, что делает процесс редактирования ещё более точным.

Перспективы

По словам руководителя исследования Фу-Сен Ляна, эта технология даёт возможность нацеливаться не только на место, но и на время изменения — и возможность его остановить. Это открывает путь к более эффективному лечению некоторых заболеваний, включая рак.

"Что делает исследование ещё более захватывающим, так это то, что мы считаем, что его можно применить и к другим модификациям РНК, а не только к m6A", — отметил Лян, — "и функции подавляющего большинства этих модификаций совершенно неизвестны".