Свет помогает точно разрезать и быстро восстановить гены при редактировании

В серии экспериментов на линиях раковых клеток человека ученые из университета госпиталя Джона Хопкинса (Johns Hopkins Medicine, Балтимор, шт. Мэриленд) учёным удалось эффективно использовать свет в качестве триггера для быстрого точного разрезания геномного материала с использованием молекулярного скальпеля, известного как CRISPR. И им удалось установить, что после разрезания специализированные клеточные белки с высокой точностью восстанавливают место, из которого был вырезан ген.

«Наша новая система редактирования генов позволяет целенаправленно вырезать ДНК в течение нескольких секунд после активации инструмента. При использовании предыдущих технологий редактирование генов может занять гораздо больше времени - даже несколько часов», - говорит доктор наук Ян Лю (Yang Liu) из медицинской исследовательской группы.

Инструмент генного редактирования CRISPR содержит небольшие последовательности генетического материала, молекула CRISPR также содержит фермент Cas9, который действует как скальпель для вырезания последовательности ДНК. Затем клетка использует свои собственные ферменты и белки для восстановления разрезанной ДНК, часто добавляя последовательности ДНК, которые ученые вводят в клетку.

В новых экспериментах ученые модифицировали комплекс CRISPR-Cas9, создав светочувствительную молекулу РНК, которая позволяет комплексу CRISPR разрезать геномную ДНК в живых клетках только при воздействии определенной длины волны света в течение времени от 30 секунд. Восстановительные белки начали свою работу в течение двух минут после активации CRISPR, и восстановление было завершено уже через 15 минут.