• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29 июля, 10:21
Максим Абдулаев
203

Новый CRISPR-редактор одновременно изменил аденин, цитозин и гуанин

❋ 3.7

Китайские биоинженеры создали молекулярный инструмент smACGmax, способный одновременно заменять три типа нуклеотидов в заданном участке ДНК. Эта технология нужна для направленной эволюции генов, с помощью которой можно создать клетки с новыми полезными свойствами и ускорить разработку лекарств.

Схема устройства и работы комплекса smACGs / © Mengjia Hong et al., Nature Communications, 2026

Направленная эволюция in situ — это имитация естественного отбора в лаборатории. Ученые вносят множество случайных мутаций в нужный ген, затем отбирают самые удачные варианты. Метод необходим для ускоренного создания белков и клеток с новыми свойствами (например, устойчивостью к болезням и токсинам).

В природе эти свойства появились бы сами только через миллионы лет или не появились бы вовсе. Метод очень актуален: почти одновременно было создано еще две системы, способные заменять сразу несколько нуклеотидов.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, взяли за основу систему молекулярных ножниц CRISPR/Cas9, которая умеет перерезать ДНК в указанных местах. Этот метод хорош для выключения вредных генов или вставки целевой последовательности на место вырезанной. Однако для направленной эволюции необходимо не ломать ген, а менять его последовательность в максимально возможном количестве вариантов.

Ученые взяли белок Cas9n, который не режет обе цепи ДНК, как обычный Cas9, а лишь надрезает одну цепь. Прямо внутрь Cas9n вставили комплекс из нескольких ферментов — цитозиновой и адениновой деаминаз (они умеют портить цитозин и аденин) и ДНК-гликозилазы, которая удаляет из цепи испорченные основания. Для удаления гуанина ученые добавили в конструкцию измененную версию человеческой гликозилазы. Система получила название smACGmax.

Система работает так: на одной цепи ДНК образуется пустота вместо испорченных и удаленных оснований, а вторая цепь, по которой система репарации в норме восстанавливает первую, надрезается. В этой ситуации система ремонта оснований (BER) не может работать. Транслезионные полимеразы клетки вставляют на место удаленных аденина, цитозина или гуанина случайные основания.

Систему протестировали на клетках человека (HEK293T и HeLa). Ученые изменили ген HBEGF, кодирующий рецептор, который пропускает в клетку дифтерийный токсин. Редактор создал в культуре клеток тысячи случайных вариантов этого рецептора. В питательную среду добавили токсин, и выжили только те клетки, в которых рецептор случайно оказался невосприимчивым.

Авторы исследования отметили, что редактирование гуанина пока стабильно работает только при наличии рядом определенной последовательности нуклеотидов (мотива NGR), поэтому эффективность замены гуанина ниже, чем других оснований.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Максим Абдулаев
Автор пишет про зоологию, палеонтологию и другие науки о живом. Интересуется тем, как люди исследуют мир.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
28 июля, 13:27
Александр Березин

Бывшие сотрудники NASA констатировали, что последнее видео испытаний крупнейшего космического корабля в истории снова показало проблемы и ограничения его теплового щита. С их точки зрения, любая из существующих технологий такого типа слишком сложна для реализации замысла Илона Маска о быстрой и безремонтной многоразовости Starship.

28 июля, 11:46
Редакция Naked Science

Правительство испанского автономного сообщества Арагон поддержало строительство гигафабрики по производству аккумуляторов в Фигеруэласе — совместный проект Stellantis и CATL. Решение завершило процесс согласования, открыв путь к реализации проекта TORO.

28 июля, 13:10
Марк Чернов

Американские ученые установили, что привычка регулярно пить кофе значительно снижает риск развития цирроза, рака печени и печеночных патологий. Новые данные помогают объяснить биохимические механизмы, стоящие за защитным эффектом этого напитка.

28 июля, 13:27
Александр Березин

Бывшие сотрудники NASA констатировали, что последнее видео испытаний крупнейшего космического корабля в истории снова показало проблемы и ограничения его теплового щита. С их точки зрения, любая из существующих технологий такого типа слишком сложна для реализации замысла Илона Маска о быстрой и безремонтной многоразовости Starship.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

28 июля, 10:09
ПНИПУ

Рост средней продолжительности жизни и старение населения формируют новые требования к системе государственного планирования. Для обоснованного распределения ресурсов в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки необходимы достоверные данные о возрастной структуре общества. Сегодня для этого применяют специальные математические модели, позволяющие прогнозировать изменения. Проблема в том, что их создавали еще в прошлом веке. Они не учитывают существующие демографические закономерности и улучшение качества современной жизни. Их использование часто ведет к значительным погрешностям в расчетах, что, в свою очередь, делает невозможным своевременное перераспределение бюджетных средств между ключевыми государственными структурами. Ученые Пермского Политеха предложили новую модель для прогнозирования продолжительности жизни, которая работает с точностью 99,7%. Ее можно применять для планирования в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий