Использование света для ускорения редактирования генов CRISPR-Cas9

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса разработали способ ускорить процесс редактирования генов CRISPR-Cas9 с помощью светочувствительных нуклеотидов. В работе, опубликованной в журнале Science, группа описала свой метод и его точность.

В системе CRISPR-Cas9 фермент Cas9 действует как "ножницы", разрезая нити ДНК в заданных местах. Для нацеливания Cas9 на нужный участок ДНК используется направляющая РНК (guide RNA). Обычно этот этап занимает несколько часов. Новый метод сокращает это время до секунд.

Суть метода

Исследователи модифицировали последовательность направляющей РНК, добавив в неё светочувствительные нуклеотиды. Это "блокировало" функцию РНК до тех пор, пока на неё не воздействовали светом. После облучения связывание Cas9 с целевой ДНК происходило за секунды. Такой подход назвали "клеточным" (caged approach), так как направляющая РНК удерживается в неактивном состоянии до команды. Метод получил название очень быстрый CRISPR (vfCRISPR).

Значение и перспективы

Возможность контролируемо активировать редактирование за секунды открывает новые пути для детального изучения самого процесса. Метод также повышает точность, позволяя редактировать по одному аллелю за раз. Это может позволить создавать гетерозиготные мутации для изучения сложных признаков.

Как отмечают в сопровождающей статье Darpan Medhi и Maria Jasin, эта работа превращает CRISPR-Cas9 из "грубого инструмента" в точный. vfCRISPR, вероятно, станет преобразующим достижением, так как позволит лучше понять кинетику клеточного ответа на двухцепочечные разрывы ДНК во время редактирования.