Увидеть активность инструментов редактирования генов CRISPR в организмах невооруженным глазом и с помощью ультрафиолетового фонарика теперь возможно благодаря новой технологии. Инструмент успешно сработал на растениях, сообщает пресс-служба Национальной лаборатории Ок-Ридж (США). Разработка описана в журнале ACS Synthetic Biology.
Раньше, чтобы определить, был ли организм модифицирован с помощью инструмента CRISPR, нужно было знать, как выглядел исходный геном до того, как он был отредактирован. Новая разработка позволяет в режиме реального времени наблюдать за работой «генетических ножниц».
Обычно инструмент CRISPR соединяется с короткой последовательностью РНК, которая направляет к соответствующей последовательности ДНК. Когда целевая ДНК обнаружена, белок Cas9 модифицирует ее, действуя как крошечные молекулярные ножницы, разрезая одну или обе нити ДНК, в зависимости от типа используемой технологии CRISPR.
К этому алгоритму ученые добавили еще два элемента: направляющую РНК биосенсора, которая перенаправляет активность Cas9, и белок, который сигнализирует об активности «ножниц». Исследователи зашивают эти два компонента в ДНК организма, чтобы включить систему мониторинга.
Направляющая РНК биосенсора перехватывает инструмент CRISPR, не давая массиву соединиться с исходной генной мишенью и перенаправляя «ножницы» на конкретную последовательность ДНК, которая кодирует нефункционирующий зеленый флуоресцентный белок, или GFP. Когда редактируется последовательность, включается GFP – и возникает зеленое свечение, сигнализирующее о процессе работы. Только вместо GFP ученые использовали аналогичный сигнализирующий белок eYGFPuv, который виден в ультрафиолетовом свете.
«Теперь мы можем видеть, активен ли CRISPR в режиме реального времени, независимо от размера, формы и местоположения исследуемых организмов, – отмечают авторы работы. – Эта гибкость ускоряет процесс биоинженерии и расширяет возможности использования биосенсоров в лабораторных и полевых условиях».
[Фото: GUOLIANG YUAN/ORNL, U.S. DEPT. OF ENERGY]
