Редактирование ДНК может нести опасность, новые механизмы работы системы CRISPR-Cas9 раскрыли ученые Орхусского университета, исследование опубликовано в Nature Communications.
Технология CRISPR-Cas9 работает как генетические ножницы, она разрезает цепочку ДНК, после чего в разрез можно «вшить» другой фрагмент, которого там не было и изменить назначение генома. Это позволяет сделать белок Cas9, который делит двойную цепочку ДНК, но может привести к нежелательной мутации в другом участке генома.
Мутаций в геноме можно избежать, используя более традиционный способ редактирования ДНК. Именно по этой причине Cas9 не используют при лечении генетических заболеваний человека. CRISPR разрезает ДНК, туда встраивается новый участок РНК, по признаку комплементарности, но может нарушить структуру ДНК. Ученые смогли распознать откуда берутся нецелевые изменения в геноме.
При разрезе цепочки Cas9, происходит изменение свободной энергии связывания РНК и ДНК — энергия Гиббса. Ножницы не работают правильно, если РНК и ДНК на нужном участке обладают слишком слабой или слишком сильной энергетической связью, также нужно сохранить принцип комплементарности, иначе пострадают соседние участки ДНК, даже при оптимальной энергии.
Сразу после целевого редактируемого фрагмента должен располагаться мотив PAM — protospacer adjacent motive или мотив, прилегающий к протоспейсеру. Если РАМ стандартный мотив содержит комбинацию нуклеотидов NGGN, где N — любой нуклеотид, а G — гуанин.
Если в комбинации содержится больше двух G подряд, то разрезание проходит более успешно. В противном случае, возникают выпуклости, которые меняют баланс выделения свободной энергии.
Если соблюсти все условия, то можно создать высокоэффективную модель соединения, без побочных эффектов. Это позволит включать новые и выключать ненужные гены в цепочке и продвинет лечение генетических заболеваний.
Ранее МедиаПоток писал, что в ТМУ разрабатывают биосовместимые костные имплантаты.
