После открытия программируемых ферментов, разрезающих ДНК, известных как фанзоры, ученые обнаружили, что этими генетическими «ножницами» обладают самые разнообразные виды, что открывает огромные возможности для разработки новых лекарств, генетической терапии и биотехнологий.
Ученые из Института исследований мозга Макговерна при Массачусетском технологическом институте (MIT) идентифицировали более 3600 фанзоров. Эти РНК-управляемые ферменты можно запрограммировать на разрезание ДНК в нужных участках, редактируя гены, как бактериальный фермент Cas9 в CRISPR.
Почему это так важно, кроется в микробиологии. Фанзоры, которые исследователи теперь обнаружили у самых разных видов, от грибов до моллюсков, происходят от эукариотных организмов. Cas9 обнаружен в более простых прокариотических клетках.
Таким образом, хотя эти более простые клетки, такие как те, которыми обладают бактерии, очень удалены от человека на эволюционном древе, CRISPR – кластеризованные короткие палиндромные повторы с регулярными промежутками – тем не менее, оказался чрезвычайно эффективным в «исправлении» генетических заболеваний и разработке диагностических систем. считается одним из величайших открытий в современной медицине.
Подобное использование Фанзоров может оказаться еще более эффективным просто потому, что эти генетические ножницы лучше соответствуют нашему клеточному составу.
«Люди уже давно ищут интересные инструменты в прокариотических системах, и я думаю, что это было невероятно плодотворно», — сказал научный сотрудник McGovern Джонатан Гутенберг. «Эукариотические системы на самом деле представляют собой совершенно новую игровую площадку для работы».
CRISPR — это известный механизм защиты бактерий от чужеродных элементов, помогающий сохранить генетический код организма. Фанзоры, скорее всего, развились в эукариотических клетках посредством вирусной передачи или симбиотических бактерий, в частности, бактериальных ферментов TnpBs, и были законсервированы из-за их полезности.
А из-за более сложной природы структуры эукариотических клеток ферменты эволюционировали. отличительные особенности, такие как способность проникать в ядра клеток для доступа к ДНК.
Из-за этого Fanzors, по-видимому, более точно определяют целевые сайты разрезания ДНК по сравнению с TnpB. И, таким образом, это открывает огромные перспективы для будущего генной терапии.
«Биология, управляемая РНК, позволяет создавать программируемые инструменты, которые действительно просты в использовании», — сказал научный сотрудник McGovern Омар Абудайе. «Поэтому, чем больше мы сможем найти, тем лучше».
«Открытие всего эукариотического мира для этих типов РНК-управляемых систем даст нам много возможностей для работы», – добавил он.
p>
Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.