CRISPR/Cas9 научили редактировать ДНК без разрыва

CRISPR/Cas9 — технология редактирования геномов, предложенная в 2012 году. Она основана на способности нуклеаз Cas9 распознавать попадающий в бактериальную клетку вирус и, если в бактериальной ДНК есть его фрагменты, разрывать вирусный геном, защищая клетку от заражения. Затем место разреза восстанавливается естественным или искусственным путем. Несмотря на широкое распространение в последние годы, CRISPR/Cas9 имеет недостатки. Так, она не позволяет проводить точные индуцированные мутации генома, а расщепление ДНК является цитотоксичным.

В новом исследовании ученые разработали более целенаправленную технологию Target-AID. Авторы заменили эндонуклеазу Cas9 на искусственную нуклеазу и с помощью линкера добавили к системе CRISPR/Cas9 дезаминазу, индуцируемую активацией (AID) — РНК-редактирующий фермент. В ходе работы гидовая РНК распознает нужную последовательность нуклеотидов и AID ее изменяет, при этом расщепления ДНК не происходит. Технология работала на дрожжевых грибах и млекопитающих и отличалась значительно более низкой цитотоксичностью.

По словам исследователей, в отличие от других технологий редактирования геномов Target-AID обеспечивает большее разнообразие и высокий уровень операций. Кроме того, она избавляет бактериальные клетки от лишней нагрузки. Ожидается, что новая технология будет применяться в качестве самостоятельного или дополнительного инструмента в генной инженерии. В частности, она может прийти на смену CRISPR/Cas9 в рамках терапии наследственных заболеваний, психических расстройств, а также фармацевтических разработок.