Ученые разглядели, как CRISPR-Cas9 разрезал ДНК

Визуализация системы CRISPR/CAS9.

Ученые из Японии первыми показали комплекс CRISPR-Cas9 в работе в режиме реального времени.

CRISPR-Cas9 — это комплекс из белков и РНК, который используют для точного редактирования генома. Основой комплекса и метода послужила система иммунитета бактерий, которую те используют для борьбы с вирусами. Система узнает последовательности вирусных нуклеиновых кислот и разрезает их в строго определенных участках, используя спейсер — участок РНК, точно подходящий к вирусной последовательности. Эту способность и используют сейчас для того, чтобы изменять геном для исследований и в медицинских целях.

Ученые из Государственного университета Канадзавы использовали для наблюдения за CRISPR-Cas9 атомно-силовой микроскоп. Он работает так: над объектом, который хотят изучить, закрепляют микроскопическую консоль, на которую подается напряжение. Между консолью и поверхностью образца возникают силы, которые изгибают консоль. Степень изгиба зависит от расстояния между поверхностью объекта и консолью, и по тому, насколько сильно она изгибается, можно судить о форме «рельефа» объекта.

Ученые нанесли образец ДНК из 600 пар оснований на пластинку из слюды, поместили туда же CRISPR-Cas9 (в разных «модификациях» — с присоединенной РНК и без нее) и понаблюдали за ними. Из наблюдения удалось узнать несколько новых подробностей: во-первых, CRISPR-Cas9 без РНК принимает разные пространственные формы, но после присоединения участка нуклеиновой кислоты его форма стабилизируется. Во-вторых, CRISPR-Cas9 не скользит по ДНК в поисках нужного участка, как предполагалось ранее, а сразу садится, куда нужно. В-третьих, ученым удалось пронаблюдать, как меняется структура комплекса в самом ходе работы, то есть в процессе разрезания ДНК.

По словам ученых, наблюдение дало «беспрецедентную» информацию о работе CRISPR-Cas9, а атомно-силовая микроскопия показала свой потенциал в наблюдениях за работой ферментов, расщепляющих нуклеиновые кислоты.

Исследование описано в журнале Nature Communications.

Подробнее по теме:

Генная терапия

15.11.2017 Источник: chrdk.ru

21 ноября 2017