Všeobecné

Zábery z CRISPR úpravy DNA v priebehu niekoľkých sekúnd boli práve zverejnené


Skupina vedcov na konferencii CRISPR 2017 vo Veľkej oblohe v Montane bola svedkom šokujúceho videa štrukturálneho biológa Osamu Nurekiho z Tokijskej univerzity.

„Sedel som vpredu a práve som počul toto lapanie po dychu od všetkých za mnou,“ povedal pre The Atlantic biochemik Sam Sternberg.

Film s jednou molekulou o vyhľadávaní a štiepení DNA pomocou CRISPR-Cas9. pic.twitter.com/3NQxmbvzJF

- hnisimasu (@hnisimasu) 10. novembra 2017

Pozerali, ako sa CRISPR-Cas9 alebo zoskupené pravidelne rozložené krátke palindromické opakovania štiepili na kúsok DNA v reálnom čase. CRISPR možno podľa Broad Institute naprogramovať tak, aby zacieľoval na konkrétne úseky genetického kódu a upravoval DNA na presných miestach, ako aj na iné účely, napríklad na nové diagnostické nástroje.

CRISPR-Cas9 sa správal presne tak, ako to vedci predpokladali, že bude fungovať od jeho vzniku ako nástroj na úpravu genómov. Keď CRISPR interaguje s vírusovou DNA, kopíruje ju do krátkych RNA sekvencií nazývaných „sprievodná RNA“.

„Cas enzýmy budú nasledovať vodiacu RNA cez bunky, a keď nájde DNA, ktorá sa zhoduje s vodiacou RNA, zničí ju štiepením - ako pár molekulárnych nožníc,“ uvádza Science Alert.

Systém je možné použiť na vysoko cielenú úpravu genómu a preukázateľne funguje na mnohých druhoch. CRISPR doteraz liečil genetické podmienky u hlodavcov, zmenil farbu kvetu, eliminoval HIV u živých zvierat, spomalil rast rakovinových buniek a dokonca odstránil gén spôsobujúci srdcové choroby z ľudského embrya. Stručne povedané, tento systém by mohol zachrániť nespočetné množstvo životov.

Klip, ktorého bola skupina vedcov svedkom, bol vôbec prvým, kto videl CRISPR v akcii. Proces, ktorým funguje, bol doteraz čisto špekulatívny. Nepatrná povaha výskytu je pre väčšinu zobrazovacích metód príliš malá.

Aby to dosiahli, Nureki a jeho tím vyvinuli techniku ​​zvanú mikroskopia vysokorýchlostnej atómovej sily. Mikroskop ako tento sa skladá z veľmi ostrej sondy na voľnom konci konzoly. Potom je sonda spustená smerom k povrchu a neustále sa od nej odkláňa.

Počas tohto procesu laser potom detekuje menšie zmeny výchyliek konzoly pri jeho pohybe cez prvky vyvýšeného povrchu. Tieto sa potom zaznamenajú, aby sa vytvoril obraz o tom, čo sonda skenuje. Ihla sa pohybuje tak rýchlo, že vytvára pohyblivý obraz.

Našťastie jeden z Nurekiho vedcov zverejnil video z udalosti na twitteri, na ktorom je viditeľné vzájomné pôsobenie žltých blobov a hnedých prameňov. Žltá škvrna je Cas9 a hnedé vlákna sú DNA.

Vo videu trvá niekoľko sekúnd, kým sa CRISPR vrazí do reťazca DNA. Táto drobná a rýchla akcia je pre vedu historickým okamihom a príspevok zatiaľ získal 2 500 lajkov plus šok a bázeň od vedeckej komunity.

"Výsledok je celkom ľahko pochopiteľný," uviedol Hiroshi Nishimasu, jeden z Nurekiho spolupracovníkov. „Ľudia hovoria:„ Páni! “Je to veľmi jednoduché.“

Príspevok popisujúci okamih bol publikovaný v časopise Nature Communications.


Pozri si video: 4 Ways CRISPR Is More Than Just Gene Editing (Septembra 2021).