„Iki šiol vargu ar buvo įmanoma padaryti didelių genetinio kodo pakeitimų. Dabar dvi tyrimų grupės pristato proveržį.
Genetinės žirklės, tokios, kaip Crispr-Cas, laikomos moderniausiomis priemonėmis genetinėms modifikacijoms atlikti, pavyzdžiui, augaluose. Tokiu būdu jie gali greitai tapti tolerantiškesni ligoms ar aplinkos stresui arba gali pagerėti jų derlius. „Genomo redagavimas“ taip pat svarbus tyrimams, ar tai būtų, norint suprasti ligas, ar sukurti vaistus . „Crispr-Cas“ laikomas pagrindine mokslinių tyrimų sėkme, dvi šio proceso kūrėjos Jennifer Doudna ir Emmanuelle Charpentier 2020 m. gavo Nobelio chemijos premiją.
Kitas įrankis, kuris jau naudojamas genomo redagavimui, yra vadinamieji RNR trukdžiai. Į ląsteles įvedamos mažos RNR molekulės, kurios slopina genetinės informacijos pavertimą baltymais, užkertant kelią pasiuntinio RNR (mRNR) gamybai arba blokuodamos jų skaitymą.
Įrankių komplekto papildymas
Abu mechanizmai, genų žirklės ir RNR trukdžiai, yra natūraliai ląstelėse atsirandantys mechanizmai, kad genetinės informacijos skaitymas veiktų su kuo mažiau klaidų. Mokslininkai juos ištyrė ir išmoko juos panaudoti genetiniams kodams perrašyti. Jie tapo svarbiomis žaliosios genų inžinerijos ir vaistų kūrimo priemonėmis.
Tačiau gamtoje šie du mechanizmai vaidina svarbų vaidmenį ne tik dėl nedidelių genetinio kodo pokyčių. Taip pat dažnai įvyksta didesnių genetinės medžiagos plotų persitvarkymas. Čia didelė genetinės abėcėlės dalis įterpiama į esamus genetinius kodus iš karto, o atitinkami pakeitimai gali būti tokie dideli.
Tiltai tarp DNR grandžių
Tokius pertvarkymus, vadinamus intarpais, inversijomis ir delecijomis, ląstelė dažniausiai atlieka, naudodama tam tikrus fermentus: rekombinazės katalizuoja DNR lūžimą ir rekombinaciją, transpozazės perkelia DNR dalis iš vienos vietos į kitą. Mokslininkai stebėjo ir ištyrė šiuos pertvarkymo procesus, bet dar nerado būdo, kaip padaryti reikiamus tokio pobūdžio instrumentus tinkamus naudoti.
Dabar atrodo, kad dvi darbo grupės pasiekė būtent tai: komandos, vadovaujamos Patricko Hsu iš Arc instituto ir Kalifornijos universiteto Berklyje bei Hiroshi Nishimasu iš Tokijo universiteto dviejuose leidiniuose „Nature“ aprašo, kaip jie tai padarė -su vadinama tiltine RNR (Bridge -RNA) pavyko iš karto pakeisti didesnes genetinės medžiagos dalis, nei buvo, naudojant ankstesnes genetines žirkles.
„Tai visiškai naujas biologinio programavimo mechanizmas“, – sakė Patrickas Hsu spaudos konferencijoje prieš publikaciją. „Galime jį naudoti, norėdami sujungti visas DNR sekas, kurias norime sujungti viena su kita, kaip norime. Tyrėjai gali atlikti didelio masto pakeitimus įterpdami, apversdami arba ištrindami sekas pasirinktoje vietoje.
Mokslininkai pabrėžia, kad šis naujas metodas nesukelia genetinės grandinės trūkio. Tai yra genų žirklių trūkumas, o tai reiškia, kad ląstelėje turėjo būti suaktyvinti taisymo mechanizmai, o tai savo ruožtu gali sukelti klaidų.
Naujojo metodo akcentas yra tilto RNR molekulė. Tai nekoduojančios RNR dalis (t. y. viengrandė nukleazė), kuri gali būti užkoduota taip, kad joje būtų dvi kilpos: viena, leidžianti susiporuoti su tikslinės DNR seka, ir antra, kuri susijungia su „donoro“ DNR. Tiek tikslinės, tiek donoro surišimo kilpos gali būti perprogramuojamos atskirai.
Tokiu būdu gali būti įmanomas specifinis naujas dviejų DNR molekulių derinys (rekombinacija). Privalumas: ilgas DNR sekas taip pat galima pertvarkyti." Tilto sistema siūlo vieningą trijų pagrindinių DNR pertvarkymų, reikalingų genomo projektavimui, mechanizmą", - sako Patrick Hsu." [1]
1. Neues Werkzeug für die Gentechnik. Frankfurter Allgemeine Zeitung (online) Frankfurter Allgemeine Zeitung GmbH. Jun 26, 2024. Von Pia Heinemann
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą