Йогурт и генный скальпель
Вам нравятся йогурты и сыры? Мне тоже, особенно после 2007-го года. В том году ученые из компании Danisco (успешного игрока на рынке молочной продукции) совместно с коллегами из университета в Квебеке опубликовали в известном журнале Science совместную статью. Речь шла об экспериментальных доказательствах того, что странные участки CRISPR в геноме (совокупности генов) молочнокислых бактерий Streptococcusthermophilus из йогуртовой закваски играют роль иммунной стражи, защищающей бактерии от их природных вирусов – бактериефагов. Статья произвела фурор! Прозвучал один из финальных аккордов в революционной кантате для генной инженерии и прикладной медицины!
А какие аккорды были вначале? В 1987-1989 годах CRISPR обнаружили японские ученые во главе с Атсуо Наката в кишечной палочке. Взору изумленных ученых открылся протяженный участок ДНК бактерии, который «ничего не кодировал» и состоял из нескольких повторяющихся кластеров (скоплений). Ученые сочли наличие «трутня» CRISPR у небольших (а значит, экономных) бактерий непозволительной роскошью и неоправданным чудачеством эволюции.
Через десяток с небольшим лет испанский микробиолог Франциско Мохико обнаружил CRISPR у огромного числа штаммов бактерий. Но удивительным оказалось другое: в CRISPR некоторых штаммов были обнаружены частицы ДНК бактериофагов. С чего вдруг? Ученых осенила блестящая догадка: в момент проникновения бактериофага бактерия «вырывает» у него часть ДНК, превращает его в спящего «агента» и помещает в CRISPR. Российско-французский ученый Александр Болотин в 2005 году обнаружил распознавателя «агентов» – белок Cas. При последующем заражении бактерии вирусом «сыщик» Cas сравнивает «агентов» из CRISPR с ДНК внедрившегося бактериофага. При обнаружении совпадений «сыщик» понимает, что перед ним «бандит» (вирус), поэтому запускает молекулярную машину, которая разрушает гены бактериофага.
Гипотеза в дальнейшем блестяще подтвердилась. Далее зазвучали аккорды в виде кропотливых поисков «ассистентов» белка Cas и детализации его действий, которые также увенчались успехом. Особый вклад в изучение иммунитета бактерий внесли российско-американские исследователи Валерий Кунин и Константин Северинов.
Но при чем здесь генетическая коррекция? Гениальное предвидение нескольких групп ученых, что Cas с «коллегами» может действовать не только в бактериальных клетках, но и видоизменять гены в клетках высших организмов (в том числе и человека), подтвердилось! Если представить себе нашу ДНК в виде веревки, то Cas будет выглядеть как агрегат с ножницами, красками, клеем и запчастями. Двигается Cas по веревке, что нужно вырезает, заменяет, подкрашивает и склеивает. Говоря медицинским языком, редактирует гены, в том числе неизлечимых сейчас заболеваний. Фантастика? Нет, реальность обозримого будущего. Осталось подобрать команде Cas подходящую наноракету и условия «распыления» по всем нашим клеткам.
В добрый путь, CRISPR/Cas!
Светлана Кабанова (Дюссельдорф)
Читайте также:
- Наш новый друг – нейробика. Журнал «Партнёр» № 8 2018. Автор С. Кабанова
- «Ключ» не подходит к «замку». Журнал «Партнёр» № 5 2014. Автор С. Кабанова.
- Общее дело генов и хромосом. Что такое ген? Журнал «Партнёр», № 12 2013. Автор С. Кабанова.
- Ее величество ДНК. Загадка или откровение? Журнал «Партнёр», № 9 2013. Автор С. Кабанова
Die Administration der Seite partner-inform.de übernimmt keine Verantwortung für die verwendete Video- und Bildmateriale im Bereich Blogs, soweit diese Blogs von privaten Nutzern erstellt und publiziert werden.
Die Nutzerinnen und Nutzer sind für die von ihnen publizierten Beiträge selbst verantwortlich
Es können nur registrierte Benutzer des Portals einen Kommentar hinterlassen.
Zur Anmeldung >>