Редактирование генома
Редактирование генома - это вид генной инженерии.
ДНК вставляется, заменяется или удаляется из генома с помощью искусственно созданных нуклеаз или "молекулярных ножниц". Нуклеазы производят специфические двухручьевые разрывы (ДНК) в желаемых местах генома. Собственные механизмы клетки восстанавливают вызванные разрывы с помощью естественных процессов.
В настоящее время используются четыре семейства инженерированных нуклеаз.
Чтобы понять функцию гена или белка, нужно вмешиваться в него определенным образом и наблюдать за его влиянием на организм. Однако в некоторых организмах сделать мутацию, специфичную для конкретного участка, сложно или невозможно. Поэтому необходимо использовать более косвенные методы. Примерами являются:
- Замедление гена, представляющего интерес, с помощью короткой РНК-интерференции (siRNA). Тем не менее, нарушение гена siRNA может быть переменным и неполным.
- Редактирование генома с помощью нуклеаз типа ZFN. Это отличается от siRNA. Инженерная нуклеаза (фермент, который режет ДНК) способна модифицировать связывание ДНК. Поэтому он может в принципе разрезать любую целевую позицию в геноме и изменять последовательности для генов, которые не могут быть целенаправленно нацелены на обычные РНК.
Редактирование генома было выбрано "Методами Природы" в качестве метода 2011 года. Методика уже используется, но имплантация модифицированных эмбрионов женщине пока не разрешена.
Метод CRISPR/Cas9
В 2017 году эта система была объявлена одним из крупнейших научных достижений года. Cas9 - это фермент, который с помощью направляющей РНК может поместить новую последовательность ДНК в геном. Сэр Джон Скел сказал: "Это может позволить вам выбить определенный ген в клетке, или ввести определенный ген, или исправить конкретный мутировавший ген, который вы хотите работать лучше".
Вопросы и ответы
В: Что такое редактирование генома?
О: Редактирование генома - это тип генной инженерии, при котором ДНК вставляется, заменяется или удаляется из генома с помощью искусственно созданных нуклеаз, или "молекулярных ножниц".
В: Как инженерные нуклеазы используются при редактировании генома?
О: Инженерные нуклеазы создают специфические двунитевые разрывы (DSBs) в нужных местах генома. Собственные механизмы клетки восстанавливают индуцированный разрыв (разрывы) естественными процессами.
В: Каковы некоторые примеры косвенных методов, используемых для понимания функции гена?
О: Примеры включают глушение интересующего гена с помощью короткой РНК-интерференции (siRNA), а также использование инженерных нуклеаз, таких как ZFN, для модификации ДНК-связывания и разрезания любой целевой позиции в геноме.
В: Почему редактирование генома было выбрано в качестве метода года по версии журнала Nature Methods в 2011 году?
О: Редактирование генома было выбрано Nature Methods в качестве метода года 2011, потому что оно уже используется, но имплантация модифицированных эмбрионов женщине еще не разрешена.
В: Существуют ли различные типы инженерных нуклеаз, которые можно использовать для редактирования генома?
О: Да, существует четыре семейства инженерных нуклеаз, которые могут быть использованы для редактирования генома.
В: Чем siRNA отличается от других методов для понимания функции генов?
О: SiRNA отличается от других методов тем, что она предполагает глушение генов, а не их прямое изменение с помощью фермента, такого как ZFN.
В: Разрешена ли в настоящее время имплантация модифицированных эмбрионов женщине?
О: Нет, имплантация модифицированных эмбрионов женщине в настоящее время не разрешена.
