Биологи отредактировали геном рыб
Ученые работали с одним из самых популярных модельных организмов — пресноводной рыбкой данио-рерио (Danio rerio).
В ходе исследования малькам рыб вводили специальные ферменты и небольшие фрагменты ДНК. Ферменты распознавали в геноме рыб строго определенные участки и вносили в них синтетическую ДНК.
Как отмечают ученые, изменения проявлялись не только в первом поколении рыб, но и передавались по наследству. Таким образом в геном животного можно было внести необходимые мутации, или наоборот, — вернуть состояние исследуемого гена к дикому варианту.
Одна из основных сложностей при работе с животными — получение специальных ферментов, которые распознавали бы строго определенные участки генома. Эти ферменты должны находить в ДНК именно ту последовательность нуклеотидов, куда, по задумке исследователей, требуется внести изменения.
Исследователи информируют, что в природе таких ферментов с произвольной специфичностью не существует — их требуется создавать искусственно.
Для этого ученые обычно применяют молекулярные химеры: соединяют в одной молекуле разрезающую ДНК нуклеазу с ДНК-распознающим белком. Обычно такими белками являются транскрипционные факторы — наиболее изученные из всех ДНК-связывающих белков. Зная, как последовательность аминокислот в транскрипционном факторе соответствует последовательности распознаваемых нуклеотидов, можно создать белок-химеру, разрезающий геном в произвольно выбранном месте.
Внесение изменений в геном животных пока используется только в экспериментальных целях. Например, для изучения у взрослых животных роли тех мутаций, которые в эмбриональном состоянии летальны.
Тем не менее, потенциально такие технологии очень важны для медицины. Имея инструментарий для внесения нужных изменений в геном человека, можно лечить наследственные и многие другие заболевания.
Ранее ученые выяснили, что ген Taqpep является общим переключателем формы рисунка на шкуре многих видов кошек — нормальная версия этого гена приводит к появлению тигровых полосок, а мутантная — леопардовых пятен.