Удивительный микромир бактерий и вирусов 20 марта 2017, 12:13 20 марта 2017, 13:13 20 марта 2017, 14:13 20 марта 2017, 15:13 20 марта 2017, 16:13 20 марта 2017, 17:13 20 марта 2017, 18:13 20 марта 2017, 19:13 20 марта 2017, 20:13 20 марта 2017, 21:13 20 марта 2017, 22:13

Российские учёные открыли новые CRISPR-Cas-системы

Технология CRISPR-Cas произвела революцию в современной биологии и биомедицине, позволив исследователям изменять по своему желанию отдельные участки генома.

Российской-американская команда учёных открыла новые типы CRISPR-Cas-систем, которые в природе позволяют бактериям бороться с врагами, а в лаборатории дают возможность учёным редактировать геномы и получать контроль над определёнными генами.

Учёные открыли новые типы CRISPR-Cas-систем адаптивного бактериального иммунитета, уникальные особенности которых открывают большие возможности для разработки новых способов редактирования геномов и контроля работы тех или иных генов. Работа проводилась специалистами из Сколтеха, Национальных институтов здравоохранения США (NIH) и Массачусетского технологического института (MIT), работающими под руководством профессора Сколтеха Константина Северинова, профессора MIT Фэна Чжана (Feng Zhang) и старшего исследователя NIH Евгения Кунина.

Напомним, что технология CRISPR-Cas произвела революцию в современной биологии и биомедицине, позволив исследователям изменять по своему желанию точно определённые участки генома. В природе CRISPR-Cas-системы используются бактериями для защиты от вирусов. За счёт того, что СRISPR-Cas участвует в постоянной эволюционной гонке вооружений между бактериями и вирусами, возникло большое разнообразие таких защитных систем.

Учёные из России и США провели масштабный биоинформатический анализ и идентифицировали ранее неизвестные типы CRISPR-Cas-систем, которые могут найти применение в сфере геномного редактирования. Например, система типа VI-B – обладает дополнительными белками, которые, по всей видимости, регулируют работу этой системы. Данная система уже охарактеризована не только теоретически, но и экспериментально. В новой системе типа V-U для защиты используются белки малого размера, что делает её особенно привлекательной для геномной инженерии, ведь с маленькими белками проще работать.

"Данная работа – продолжение исследования, посвященного новым CRISPR-Cas-системам и опубликованного нами ранее,- говорит Сергей Шмаков, первый автор исследования, аспирант Сколтеха, в 2016 году получивший премию директора Национальных институтов здравоохранения США и награду президента Сколтеха. — В данной работе мы произвели масштабный полуавтоматический поиск отдельных элементов CRISPR–Cas-систем в геномных базах данных, что привело к открытию новых систем. Гены некоторых из предсказанных нами систем очень необычные, что делает открытые нами системы CRISPR- Cas непохожими на изученные ранее. В нашей работе были использованы практически все прокариотические геномные данные, доступные на данный момент, поэтому мы можем быть почти уверены, что теперь нам известны все основные типы CRISPR-Cas-систем у прокариот".

Напомним, что к прокариотам относят относительно простые с точки зрения биологии организмы, которые являются одноклеточными и при этом не имеют оформленного клеточного ядра.

Исследовательская группа Константина Северинова активно занимается поиском новых CRISPR-Cas-систем, подробным изучением уже открытых систем и поиском новых антибиотиков в сотрудничестве с группами Кунина и Чжана. Работы ведутся при поддержке исследовательского гранта NextGeneration, поддерживающего совместные исследования учёных из Сколтеха и MIT.

Результаты текущей работы опубликованы в престижном научном журнале Nature Reviews Microbiology.