Az amerikai és kanadai biológusok felfedezték a fehérjék szokatlan csoportját, amelyeket a vírusok használnak az úgynevezett celluláris antivírusok elleni védekezésre. Ezek a fehérjék nemcsak a sejtek, hanem az egész organizmusok védelmére felhasználhatók a DNS-ek változásaitól.
Alan Davidson, a torontói egyetem szerint a tudósok nem próbáltak védelmet találni a CRISPR ellen. Ehelyett megpróbálták megérteni, hogy a fágvírusok miként illenek be a baktériumok genomjába. A kutatás eredményeként a biológusok felfedezték valamit, amely a jövőben nagy jelentőséggel bírhat a biotechnológia fejlesztésében. Egy ilyen CRISPR „blokkoló” a tudósok számára irányítást ad arra, hogy mikor, hol és hogyan kell szerkeszteni a DNS-t.
Emlékeztetőül: a CRISPR / Cas9 genomszerkesztőjét nevezték meg 2015 fő tudományos áttörésének. Ezt néhány évvel ezelőtt Feng Zhang amerikai tudós és egy molekuláris biológusok csoportja hozta létre. Létrehozása óta ezt a szerkesztőt többször korszerűsítették, hogy 100% -os pontossággal felhasználható legyen a genomszerkesztésre.
Objektív szempontból a CRISPR / Cas9 szerkesztõt, sok máshoz hasonlóan, nem az ember, hanem a természet találta ki. Egy hasonló rendszer több száz millió évvel ezelőtt alakult ki a baktériumok belsejében, és azt a retrovírusok elleni védekezésre használták, és Zhang tudós csak 2012-ben, kollégáival együtt próbálta alkalmazkodni a többsejtű organizmusok genomjának szerkesztéséhez. Ez a genomikus szerkesztő több összetevőből áll - a Cas9 enzimből, amelynek bizonyos szekvenciái vannak a test DNS-ben, és szükség esetén eltávolíthatja, valamint közvetlenül a CRISPR vírusok genetikai kódjának mintáiról.
Alan Davidson és munkatársai felfedezték, hogy a vírusok valamilyen választ hoztak a CRISPR / Cas9 szerkesztőjére. Ez egy készlet, amely három fehérjéből áll, amelyek a Cas9 enzim különböző részeire ragaszkodnak és semlegesítik azt addig a pillanatig, amikor levágják a vírus DNS-t a mikroba genomjából.
Ezeket a fehérjéket véletlenszerűen fedezték fel - mondta Davidson. A tudósok megfigyelték, hogy a bakteriofág vírusok különböző változatai hogyan hatolnak be a meningococcus sejtekbe (a meningitis kórokozói, amelyeket aktívan használnak a CRISPR / Cas9 vírusok elleni védekezésre).
Mint kiderült, néhány bakteriofág három fehérjét tartalmaz, amelyeket a tudósok korábban nem ismertek - acrIIC1, acrIIC2 és acrIIC3. További kutatások után azt találták, hogy ezek a fehérjék képesek kapcsolódni a Cas9 fehérje molekulákhoz, ezáltal semlegesítik őket, megakadályozzák a vírus RNS vagy DNS felismerését és megsemmisítését.
Miután a tudósok elkülönítették a fehérjék előállításáért felelős géneket, és az emberi test sejtjeibe helyezték őket, ezen sejtek DNS-ét megóvták - a genetikai kód megváltoztatására tett további kísérleteket a CRISPR / Cas9 segítségével blokkolták a bakteriofágok fehérjei.
Promóciós videó:
Ez a felfedezés nagyon érdekes a tudósok számára, mivel lehetővé teszi a tudósok számára, hogy a CRISPR / Cas9 szerkesztővel ellenőrizzék a genomszerkesztési folyamatot. Ez viszont lehetővé teszi új, biztonságos génterápiás módszerek létrehozását a veleszületett betegségek kezelésére, a genetikai szempontból tiszta, géntechnológiával módosított szervezetek előállítására, valamint számos más olyan intézkedés végrehajtására, amelyet korábban egyszerűen nem lehetett megtenni a tudósok tudomása miatt, hogy hogyan kell ellenőrizni ennek a genomikus szerkesztőnek a munkája.
Ezenkívül az evolúció szempontjából a DNS-anti-szerkesztő felfedezése lehetővé teszi egy másik rejtély magyarázatát - miért a CRISPR / Cas9 rendszer ilyen magas hatékonysága esetén a vírusok nem pusztultak el? Megállapítottuk, hogy a vírusok biológiai „antivírusokat” molekulák formájában hozzák létre, amelyek elnyomják a szervezet munkáját.