Новости ру Биологи разработали «генетический редактор», который позволяет вырезать, копировать и вставлять огромные и мелкие участки ДНК прямо в живой клеточке, говорится в статье, размещенной в журнальчике Science.
Ученые выдумали огромное количество методов модификации генетического материала после расшифровки генетического кода посреди 20 века. Эти способы позволили биологам лучше изучить принципы работы генов и дали жизнь огромному количеству искусственно сделанных видов растений, животных и микробов.
С другой стороны, высочайшая цена и трудозатратность тестов не позволяет создавать необъятные генетические модификации. Не Считая того, нужные участки измененной ДНК должны быть подготовлены вне клеточки-реципиента, из-за чего ученым трудно предсказать, какие побочные эффекты могут вызвать новые гены.
Группа американских и корейских биологов под управлением Джорджа Черча (George Church) из Мед школы Гарварда разработала два способа, дозволяющие редактировать ДНК приблизительно так же, как документ правится в редакторе текста. Биологи сделали инструменты MAGE («колдун») и CAGE («клеточка»), с помощью которых можно отыскать и избрать определенные последовательности нуклеотидов — строй «кирпичиков» ДНК — в начальном генетическом материале, и подменять новыми последовательностями.
Ученые проверили работу собственного «редактора», заменив в ДНК пищеварительной палочки (Escherichia coli) терминаторный кодон TAG — три нуклеотида (строй блоков ДНК), значащих конец важного участка генетической цепочки, который отвечает за синтез определенного белка — на его аналог TAA . Этот участок является критически принципиальным для жизнедеятельности бактерии, и встречается очень изредка, в силу чего он стал безупречной мишенью для проверки «точности» редактирования.
Исследователи разбили генетический материал бактерии на 32 участка, в каждом из которых находилось по 10 участков TAG. Для подмены «вырезаемых» участков биологи использовали инструмент MAGE. Он представляет собой собранную при компьютерной программки молекулу олигонуклеотида — сочетания нуклеотидов, которое соединяется с разыскиваемым участком ДНК и принуждает бактерию поменять его на другой.
Эти молекулы вводились в питательную среду, где обитали пищеварительные палочки. Ученые поддерживали условия, содействующие проникновению олигонуклеотидов в цитоплазму микробов.
После того, как все нужные конфигурации были внесены в каждой популяции пищеварительной палочки, ученые приступили к объединению «разрезанного» генома с помощью инструмента CAGE — процедуры, которая обеспечивает обмен кусками ДНК меж микробами.
В природных критериях этот механизм помогает микробам лучше адаптироваться к условиям среды и распространять полезные мутации. Создатели исследования использовали его для объединения фрагментов измененной ДНК пищеварительной палочки. Ученые попарно соединяли воединыжды популяции микробов и через несколько поколений получили пищеварительную палочку, в ДНК которой все участки TAG были изменены на кодон TAA.
«Наши способы позволяют рассматривать хромосомы как сразу изменяемый и гибко эволюционирующий шаблон, что позволяет проводить исследования генетического материала в самых широких масштабах», — заключают создатели статьи.
Designed by