Amerikanske og kanadiske biologer har oppdaget en uvanlig gruppe proteiner som virus bruker for å beskytte mot det såkalte cellulære "antivirus". Disse proteinene kan brukes til å beskytte ikke bare celler, men hele organismer mot endringer i deres DNA.
Ifølge Alan Davidson ved University of Toronto har forskere ikke forsøkt å finne beskyttelse mot CRISPR. I stedet prøvde de å forstå hvordan fagvirus passer inn i bakterien genomer. Som et resultat av forskning har biologer oppdaget noe som kan ha stor betydning i fremtiden, i utviklingen av bioteknologi. En slik CRISPR-"blokkering" vil gi forskere kontroll over når, hvor og hvordan de kan redigere DNA.
Som en påminnelse ble CRISPR / Cas9 genomredaktør kåret til det viktigste vitenskapelige gjennombruddet i 2015. Det ble opprettet for flere år siden av den amerikanske forskeren Feng Zhang og en gruppe molekylærbiologer. Siden oppstarten har denne redaktøren blitt modernisert flere ganger, slik at den kan brukes med 100% nøyaktighet for genomredigering.
Objektivt sett ble CRISPR / Cas9-redaktøren, som mange andre ting, ikke oppfunnet av mennesker, men av natur. Et lignende system for hundrevis av millioner år siden utviklet bakterier inne og ble brukt til å beskytte mot retrovirus, og det var først i 2012 at forsker Zhang og kollegene prøvde å tilpasse den til å redigere genomet til flercellede organismer. Denne genomiske redaktøren består av flere komponenter - Cas9-enzymet, som har visse sekvenser i kroppens DNA og kan fjerne dem om nødvendig, og direkte prøver av den genetiske koden til CRISPR-virus.
Alan Davidson og kollegene var i stand til å oppdage at virus skapte en slags respons til CRISPR / Cas9-redaktøren. Dette er et sett som består av tre proteiner som klamrer seg fast til forskjellige deler av Cas9-enzymet og nøytraliserer det til det øyeblikket det kutter virus-DNAet fra mikrobens genom.
Disse proteinene ble oppdaget ved en tilfeldighet, sa Davidson. Forskere har observert hvordan forskjellige versjoner av bakteriofagevirus trenger inn i meningokokkceller (de forårsakende midlene til hjernehinnebetennelse som brukes aktivt for å beskytte mot CRISPR / Cas9-virus).
Som det viste seg, inneholder noen bakteriofager tre proteiner som ikke tidligere var kjent for forskere - acrIIC1, acrIIC2 og acrIIC3. Etter nærmere undersøkelser ble det funnet at disse proteinene er i stand til å binde seg til Cas9-proteinmolekylene, og derved nøytralisere dem og forhindre gjenkjennelse av viralt RNA eller DNA og ødelegge dem.
Etter at forskere identifiserte genene som var ansvarlige for produksjonen av disse proteiner og plasserte dem i cellene i menneskekroppen, ble DNAene fra disse cellene beskyttet - ytterligere forsøk på å endre den genetiske koden ved å bruke CRISPR / Cas9 ble blokkert av proteiner fra bakteriofager.
Salgsfremmende video:
Denne oppdagelsen er av stor interesse for forskere, ettersom den lar forskere kontrollere prosessen med genomredigering ved å bruke CRISPR / Cas9-redigereren. Dette vil igjen gjøre det mulig å lage nye, sikre metoder for genterapi for behandling av medfødte sykdommer, å produsere rene genetisk modifiserte organismer fra genetisk synspunkt, samt implementere mange andre ting som tidligere ganske enkelt ikke kunne gjøres på grunn av forskeres uvitenhet om hvordan man kontrollerer arbeidet til denne genomiske redaktøren.
I tillegg tillater oppdagelsen av DNA-anti-redaktøren fra evolusjonssynet oss å forklare et annet mysterium - hvorfor virus i tilfelle av en så høy effektivitet av CRISPR / Cas9-systemet ikke ble utdødd? Det ble funnet at virus skapte sitt biologiske "antivirus" i form av molekyler som undertrykker arbeidet.
