CRISPR-Cas является одним из биотехнологических методов манипулирования отдельными генами в клетках. Редактирование генома подразумевает включение, удаление или перемещение фрагментов ДНК с использованием специфически спроектированных эндонуклеаз, или "молекулярных ножниц".
В последние годы исследователи также использовали технологии, основанные на CRISPR-Cas, для систематического увеличения или уменьшения активности отдельных генов. Соответствующие методы стали мировым стандартом за очень короткое время, как в фундаментальных биологических исследованиях, так и в прикладных областях.
Однако до сих пор исследователи могли модифицировать только один ген за раз, используя метод CRISPR-Cas (реже два или три). Теперь специалисты Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали метод, который может одновременно модифицировать 25 целевых генов в клетке. При этом, по сообщению учёных, это число может быть увеличено до десятков или даже сотен генов.
Для новой методики учёные использовали не фермент Cas9, который до сих пор применялся в большинстве методов CRISPR-Cas, а связанный с ним фермент Cas12a. Он не только может редактировать гены, но также может разрезать длинный "список адресов РНК" на отдельные "адресные метки" одновременно. Также Cas12a может обрабатывать молекулы с более коротким адресом РНК, чем Cas9. Метод предполагает огромный потенциал для биомедицинских исследований и биотехнологий. Он позволяет впервые систематически изменять целые генные сети за один шаг и прокладывает путь для сложного программирования клетки. Открытие также можно использовать для повышения активности некоторых генов при одновременном снижении активности других.
Фото: ETH Zurich/Carlo Cosimo Campa