Встречайте новое поколение CasX


В мире редактирования генов CRISPR и Cas9 обычно идут рука об руку, но это не лучшее соединение. Белок Cas9 доказал свою эффективность за последние несколько лет, но альтернативы, такие как Cas12a и Cas12b, быстро выходят на рынок. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Беркли протестировали нового кандидата, CasX, у которого, похоже, есть несколько преимуществ.

Система редактирования генов CRISPR была основана на инструментах, которые бактерии используют для своей защиты. Когда бактерии сталкиваются с новым вирусом, который представляет для них угрозу, они используют фермент, например, пару генетических ножниц, отрезают небольшой сегмент ДНК атакующего и сохраняют его, чтобы запомнить, как с ним бороться в следующий раз.

Несколько лет назад ученые адаптировали эту технику для разработки инструмента CRISPR, который использует определенные ферменты, чтобы вырезать определенные последовательности ДНК и заменять их чем-то более полезным. Эта мощная система открывает новые способы лечения болезней у людей, разведения лучших животных, повышения урожайности сельскохозяйственных культур или манипулирования микроорганизмами.

С самого начала Cas9 был энзимом, выполняющим всю тяжелую работу, но в последнее время варианты Cas12 становятся эффективными альтернативами. И вот, к ним присоединился CasX. Команда Калифорнийского университета в Беркли обнаружила CasX два года назад в бактериях, обычно встречающихся в подземных водах, и, хоть открытие оказалось многообещающим, оно никогда не тестировалась вне организма хозяина.

В новых тестах исследователи обнаружили, что CasX эффективен при редактировании генома человека, а также генома кишечной палочки. CasX работает почти так же, как Cas9. Он может быть нацелен на специфические последовательности, прорезать двухцепочечную ДНК и связываться с ДНК, чтобы регулировать гены.

Но CasX имеет несколько преимуществ перед предыдущими версиями. Размер белка намного меньше, что помогает ему легче проникать внутрь клеток, и, поскольку он был выделен из видов бактерий, которых нет у людей, он с меньшей вероятностью вызывает иммунный ответ у пациентов, что вызывало опасения в течение длительного времени использования CRISPR-Cas9.

Иммуногенность (вероятность запуска иммунного ответа), доставка и специфичность инструмента редактирования генома – все это жизненно важно. Мы в восторге от CasX на всех этих направлениях.

Бенджамин Оукс, один из ведущих авторов исследования.

Интересно, что хоть оба фермента выполняют одну и ту же функцию, команда говорит, что они достаточно различаются по молекулярному составу и форме, что, кажется, они эволюционировали совершенно независимо друг от друга. Изучение этих белков может помочь в разработке будущих проектов.

Первое, что бросается в глаза – работоспособность, аналогичная той, что мы наблюдали с другими ДНК-связывающими белками, управляемыми РНК. Минимальный размер CasX помогает ясно продемонстрировать, что есть основной рецепт, который использует природа. Понимание этого рецепта поможет нам лучше развивать и разрабатывать инструменты редактирования генома для наших целей, а не по прихоти случайного отбора.

Бенджамин Оукс, один из ведущих авторов исследования.

Автор: Майкл Ирвинг


Перевод: Филипп Дончев

0 0 голоса
Рейтинг статьи

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x