Точность геномного редактирования повысили сибирские ученые

Новосибирск. 19 ноября. ИНТЕРФАКС - Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН повысили точность геномного редактирования, осуществляемого с помощью фермента Cas9, говорится в сообщении ИХБФМ СО РАН.

Отмечается, что ученые выявили участки в ДНК, воздействие на которые ферментом Cas9 позволит повысить избирательность операций по редактированию генома.

Исследование поддержано РНФ, результаты опубликованы в International Journal of Molecular Science.

Сотрудники Объединенного центра геномных, протеомных и метаболомных исследований ИХБФМ СО РАН создали широкую панель двойных цепочек ДНК (ДНК-дуплексов), образующих комплексы разной степени эффективности и посмотрели, какие точки в последовательности нуклеотидов критично влияют на процесс редактирования, а какие - нет.

"В ходе физико-химических экспериментов удалось установить, что в положениях 11, 18 и 21 должны стоять "правильные" нуклеотиды; их отсутствие драматически влияет на специфичность и соответственно на эффективность расщепления ДНК. Если воздействовать на фермент в найденных промежутках, то расщепление ДНК будет происходить только в том месте, где это необходимо, что повысит эффективность геномного редактирования", - отмечает директор ИХБФМ СО РАН, руководитель Объединенного центра геномных, протеомных и метаболомных исследований Владимир Коваль.

Отмечается, что при использовании систем геномного редактирования исследователи сталкиваются с двумя основными проблемами: низкая скорость и невысокая точность работы Cas9 из-за сложности позиционирования фермента на нуклеиновой кислоте, которая связана с тем, что ДНК способна образовывать частично-ошибочные комплексы с РНК, входящей в состав комплекса Cas9.

Результаты работы новосибирских ученых в совокупности с большим набором уже имеющихся данных позволят подходить к выбору целевой последовательности для редактирования генома с полным пониманием функционала такого инструмента как Cas9.

Как сообщалось, ранее в ИХБФМ усовершенствовали систему CRISPR/Cas9, или "генетические ножницы", позволяющую редактировать геном таким образом, чтобы система могла выключить или заблокировать определенные гены, например, те, которые вызывают нарушения в работе нервной системы и приводят к различным наследственным заболеваниям.

Система геномного редактирования CRISPR/Cas9 состоит из двух компонентов: белка и нуклеиновой кислоты - РНК, которая адресует белок на определенный фрагмент ДНК, чтобы разрезать его в необходимом месте.

С помощью модифицированной направляющей РНК появляется возможность разрабатывать терапевтические средства для лечения некоторых наследственных, генетически обусловленных заболеваний.