Точність - візитна картка науковця. Еммануель Шарпантьє та Дженніфер Дудна, не залишаючи жодного каменя на камені, відкрили революційний інструмент у генних технологіях під назвою CRISPR/Cas9, "Генетичні ножиці". Першовідкривачі цього інструменту, що змінив життя, Еммануель Шарпантьє та Дженніфер Дудна, удостоєні Нобелівської премії з хімії за 2020 рік. Їхній винахід у 2012 році призвів до незліченних відкриттів у таких важливих галузях, як дослідження раку, рослин та пошук ліків від спадкових захворювань. Інструмент CRISPR/Cas9 спростив редагування генетичних послідовностей у точному місці за менший час. Їхнє відкриття змінило погляд на медико-біологічні науки. Це сходинка до нової ери в генетиці, яка принесе користь живим.
Що таке CRISPR/Cas9 і як він був відкритий?
CISPR/CAS9 - це інструмент для редагування генів, який використовується для розрізання послідовності ДНК в потрібному місці. CRISPR розшифровується як Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, а Cas9 - фермент, який допомагає розрізати послідовність. CRISPR має дві основні особливості - нуклеотидні повтори та проміжки. Зазвичай в CRISPR нуклеотидні послідовності діють як шаблонний ланцюг для транскрипції комплементарної РНК, яку згодом назвали CRISPR РНК (cr РНК). Еммануель Шарпантьє та Дженніфер Дудна були першими, хто дізнався про ці спейсери та повтори. Вони також з'ясували, що фермент Cas9, який допомагає розрізати послідовність ДНК, зв'язується з іншими молекулами РНК. Ці дві молекули, cr РНК і транс-активуюча cr РНК, допомагали Cas9 розрізати дволанцюгову ДНК у цільовій ділянці.
Відкриття зробила Еммануель Шарпантьє, спостерігаючи за імунним механізмом бактерії стрептокока проти вірусу. Найбільше її заінтригувало те, що молекула РНК, знайдена в бактерії, мала дуже схожий генетичний код з CRISPR бактерії. Проаналізувавши дві послідовності, вона виявила, що молекула РНК збігається з повторюваною частиною CRISPR. У ході подальших досліджень вона виявила, що ця невелика молекула РНК активувала послідовність РНК у присутності Cas9. Послідовність РНК була результатом послідовності CRISPR. Ця молекула була названа транс-активуючою РНК CRISPR. Коли бактерія інфікується вірусом, вона вбудовує вірусну ДНК у свій геном в області CRISPR в якості пам'яті. Це допомагає бактерії уникнути подальшого зараження. Потім ця ДНК CRISPR копіюється для створення РНК CRISPR, яка має бути розщеплена для формування вірусної ДНК, що допоможе розпізнати чужорідну вірусну ДНК.
Пізніше Дженніфер Дудна проаналізувала, чи можна ідентифікувати цю вірусну ДНК за допомогою РНК CRISPR та молекули ферменту Cas9. Після кількох експериментів вони не змогли ідентифікувати її і зрозуміли, що чогось не вистачає. Тому наступного разу, коли вони проводили експеримент, вони також додали трансактивуючу молекулу РНК cr, яку відкрила Еммануель. На їхнє здивування, була ідентифікована вірусна ДНК, що відкрила шлях до нового еону.
Сьогодні CRISPR/Cas9 відкрив новий підхід до життя. Його використовують у різних галузях науки. Цей інструмент еволюціонував у медичній науці. Сьогодні дослідники працюють над подоланням спадкових захворювань, які найбільше вразили людство. Інша сфера, де цей інструмент використовується, - сільське господарство для модифікації рослин у стійкі до інфекцій, розробка ліків, генна терапія та багато іншого. За умови регуляторного та етичного використання цього інструменту людство може пізнати безмежний світ.
Посилання
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/popular-information/
Підпишіться на нашу розсилку
Ексклюзивний високоякісний контент про ефективну візуальну
комунікація в науці.
