Nová aplikace CRISPRu opravuje mutace kopírováním z chromozómů

Odborníci americké University of California San Diego (UCSD) vytvořili novou variantu populárního genetického editoru CRISPR. Dokáže opravit mutaci na chromozomu zkopírováním správné verze z odpovídajícího, homologního chromozomu druhé sady. Jde o takzvané štípnutí do DNA (nicking) a je zřejmě efektivnější než tradiční stříhání DNA (cutting).

U řady genetických poruch se problematická mutace vyskytuje na jednom chromozomu, zatímco druhý chromozom v páru nese původní, „zdravou“ variantu DNA. Nová varianta editoru CRISPR opraví takovou mutací pomocí procesu zkopírování „zdravé“ varianty (HTR, homologous chromosome-templated repair).

Aby tento nástroj otestovali, vědci uspořádali experiment, v němž použili geneticky modifikované octomilky s bílýma očima (normálně jsou červené). Pokud by nový editor fungoval, měly se v těchto očích objevit červené skvrny, signalizující obnovení červeného pigmentu v očích. A skutečně fungoval, protože u mnoha pokusných mušek se červené skvrny opravdu objevily.

Badatelé zjistili, že proces kopírování z homologního chromozomu HTR je ještě efektivnější, pokud využívá „štípance“ DNA. Klasický Cas9 enzym v editoru CRIPSR představuje nůžky, které razantně přestřihnou oba řetězce molekuly DNA, což přináší určité riziko selhání. Naproti tomu při „štípnutí“ fungují „štípancové“ enzymy (nickase), které přeruší jen 1 ze 2 řetězců v molekule DNA. Díky tomu je jejich zákrok přesnější a bezpečnější.

Experiment s octomilkami prozradil, že konvenční editor CRISPR-Cas9 opravu pigmentu v očích mušek zvládne s úspěšností 20-30 procent. Výsledkem bývají jen malé červené skvrny v očích GM octomimlek a často dochází ke tvorbě nežádoucích mutací. Naproti tomu „štípancový“ CRISPR funguje v tomto případě s úspěšností 50-70 procent, vrátí barvu očí téměř do původního stavu a způsobí jen málo nezamýšlených mutací.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: