Учёные пронаблюдали, как белки CRISPR связываются с ДНК и меняют её структуру, формируя R-петли
 Изображение нитей ДНК, прикреплённых к магнитным микроносителям (как на эксперименте). (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Специалисты из университета Бристоля, Мюнстера и Литовского биотехнологического института пронаблюдали процесс, в рамках которого группа ферментов CRISPR («крайспер») связывается с ДНК и меняет её структуру.
Результаты проведённого исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, предоставляют недостающий фрагмент мозаики, уточняя, будет ли данная группа ферментов использоваться для коррекции генетических заболеваний человека. Ферменты крайспер впервые были обнаружены в бактериях в 80-х годах 20-го века. Тогда их определили как элементы защиты бактерий от вирусной инфекции. Совсем недавно было показано, что один из ферментов группы крайспер (Cas9) можно использовать для редактирования генома человека. Данные ферменты были приспособлены для точного воздействия на одну пару оснований из трёх миллиардов пар. Это эквивалентно устранению ошибки в одном слове в энциклопедии, состоящей из 23-х томов.
Чтобы найти иголку в стоге сена, белки крайспер используют РНК, сходную по структуре с ДНК. Процесс таргетинга требует, чтобы крайспер разорвали нити ДНК и вставили РНК, чтобы сформировать специфическую структуру под названием R-петля.
Авторы проведённого исследования тестировали R-петлевую модель, используя специальные микроскопы, в которых единичные молекулы ДНК вытягивались под действием магнитного поля. Путём изменения силы скручивания ДНК учёные могли прямо наблюдать формирование R-петель отдельно взятыми ферментами группы крайспер.
Это позволило специалистам выяснить ранее неизвестные этапы процесса образования R-петель и изучить влияние последовательности оснований ДНК. «При использовании этих уникальных средств редактирования генома очень важно знать, что их действию подвергается только одна специфическая область генома. Проведённые нами испытания позволили глубже понять влияние последовательности ДНК на формирование R-петли. В будущем это поможет в рациональном реинжиниринге ферментов крайспер, направленном на повышение их точности и минимизацию нецелевых эффектов. Это будет жизненно необходимо, если мы, в конечном итоге применим данные инструменты для исправления генетический заболеваний человека» — говорит профессор Марк Шезелкун (Mark Szczelkun, сотрудник факультета биохимии Бристольского университета).
Также по теме:
- Учёные из США решили создать высокоселективный ингибитор ацетилхолинэстеразы малярийных комаров
- Ингибиторы фермента NMT могут лечь в основу эффективного лекарства от малярии
- Ингибиторы NO-синтаз усиливают действие антибиотиков
- Понимание структуры тиолазы может помочь в создании эффективных средств борьбы с некоторыми инфекционными болезнями, возбудители которых обитают в тропиках
- Фермент APOBEC3B лежит в основе возникновения ряда раковых заболеваний
Источники: