Ученые нашли новый и меньший CRISPR-редактор гена: CasX

Полина Агеева – 05 февраля 2019

«Мы не просто ищем следующую пару молекулярных ножниц. Мы хотим построить швейцарский армейский нож», – говорят авторы открытия.

Всего за семь лет Cas9 зарекомендовал себя как эффективный редактор генов, используемый для людей, растений, животных и бактерий для быстрого и точного изменения ДНКи открытия новых путей лечения болезней. Но новый похожий инструмент CasX, может составить серьезную конкуренцию Cas9.

Обнаруженный в одних из самых маленьких бактерий в мире два года назад учеными Джиллом Банфилдом и Дженнифер Дудной белок показался им похожим на Cas9, но немного меньше в размерах – это большое преимущество, когда вы пытаетесь доставить генный редактор в клетку.

Но будет ли он работать за пределами своих бактерий?

Согласно исследованию, опубликованному сегодня в Nature, CasX, на самом деле, является мощным и эффективным редактором генов как в бактериях, так и в клетках человека. Его дизайн похож на Cas9 и его хорошо изученного двоюродного брата, Cas12, но он настолько отличается, что, по-видимому, эволюционировал в бактериях независимо от других белков Cas. Он может разрезать двухцепочечную ДНК, как и Cas9, может связываться с ДНК для регуляции генов и может быть нацелен на специфические последовательности ДНК, как другие белки Cas.
Кроме того, поскольку CasX происходит от бактерий, которых нет у людей, иммунная система человека должна принять его легче, чем Cas9. Некоторые врачи опасаются, что Cas9 может вызвать иммунную реакцию у пациентов, получающих терапию CRISPR.

Соведущие авторы исследования Джун-Ли Лу и Наталья Орлова использовали крио-электронный микроскоп, чтобы сделать снимки белка CasX. Основываясь на уникальной молекулярной структуре и форме белка, исследователи пришли к выводу, что CasX эволюционировал независимо от Cas9, не имея общего предка.

«Кульминация биохимических экспериментов, редактирования генома и структурных экспериментов в рамках этого единственного исследования является ярким примером всесторонних усилий, предпринимаемых в IGI (Институт инновационной геномики (IGI). Мы не просто ищем следующую пару молекулярных ножниц. Мы хотим построить швейцарский армейский нож», – отметила Дженнифер Дудна, исполнительный директор IGI, профессор молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Беркли и химия и научный сотрудник Медицинского института им. Говарда Хьюза