Registrace byla úspěšná!
Klikněte na odkaz v e-mailu zaslaném na adresu
Věda a technologie
Věda a technologie | Novinky v technologiích, objevy a výzkum

Vědci vytvořili revoluční nový mechanismus pro úpravu genomu. Proč je to vědecký průlom?

© Depositphotos / Vchalup2Vědec odstraňuje část řetězce DNA
Vědec odstraňuje část řetězce DNA  - Sputnik Česká republika, 1920, 06.05.2021
Sledujte nás na
Vědci z Harvardu prokázali alternativní systém genetického inženýrství s názvem Retron Library Recombineering (RLR), který funguje bez přímého dělení DNA a lze jej rychle aplikovat na celé buněčné populace. Prozradíme vám, proč je to důležité.
CRISPR-Cas9 je revoluční nástroj pro úpravu genů, ale má své nevýhody. CRISPR funguje jako genetické „nůžky“ schopné provádět přesné změny v genomu živých buněk. Systém může hledat určitou sekvenci DNA a pak použít enzym, nejčastěji Cas9, k jeho jemnému řezu. Když buňka provádí kroky k opravě své DNA, CRISPR jí přikazuje použít jinou sekvenci namísto původní, čímž upravuje genom.
Tento systém se již ukázal jako neocenitelný v řadě aplikací, od léčby onemocnění, jako je rakovina, HIV a svalová dystrofie, až po boj proti škůdcům, zlepšování plodin a vytváření biologických počítačů z bakterií.
Existují však i potenciální problémy. Řezání DNA může způsobit některé nezamýšlené vedlejší účinky a vědci již vyjádřili obavy, že CRISPR by mohl provést změny ve špatné části genomu. Kromě toho je již provedené změny někdy obtížné škálovat, a proto vědci nebudou schopni provádět velké množství úprav najednou a sledovat účinky specifických mutací i v laboratorních testech.
Lebka Zlatý kůň - Sputnik Česká republika, 1920, 08.04.2021
Svět
Vědcům se povedl skvělý počin: Zrekonstruovali nejstarší genom moderních lidí z lebky z Koněpruských jeskyní
Nová technologie pro úpravu genů vyvinutá výzkumníky z Lékařské fakulty Harvardovy univerzity a Wyss institutu se snaží tyto problémy řešit. Hlavní rozdíl RLR spočívá v tom, že DNA vůbec neřeže - místo toho zavádí nový segment DNA, zatímco buňka replikuje svůj genom před rozdělením.
Tato technika dělá svou práci pomocí retronů, což jsou segmenty bakteriální DNA, které produkují jednořetězcové fragmenty DNA. Ukázalo se, že zpočátku to byl sebeobranný mechanismus, který bakterie používaly ke kontrole, zda nejsou infikovány virem.
Přidáním požadovaného segmentu DNA spolu s proteinem s jednořetězcovým proteinem (SSAP) systém RLR zajišťuje, že navrhovaný segment DNA skončí v genomu dětské buňky po rozdělení původní buňky.
„Rozhodli jsme se, že retrony by nám měly umožnit produkovat uvnitř buněk jednovláknovou DNA, místo abychom se je snažili dostat do buňky zvenčí. Vyhýbáme se také poškození nativní DNA, což tento úkol velmi usnadňuje,“ vysvětlil Daniel Goodman, spoluautor studie.
Nový systém má i další výhody. Dobře se škáluje, umožňuje produkovat miliony mutací současně a podíl upravených buněk se v průběhu času zvyšuje, jak se buňky replikují. Retrony však mohou sloužit jako „čárové kódy“, což vědcům při pokusu o studium účinků mutací umožňuje snadno zkontrolovat, které buňky zaznamenaly jaké změny.
Molekuly DNA - Sputnik Česká republika, 1920, 10.02.2020
Svět
Byl objeven záhadný virus samotář s neznámou DNA
Vědci se rozhodli, že otestují bakterie Escherichia coli. Použili retrony k zavedení genů rezistence vůči antibiotikům do bakterií. Po sérii dalších vylepšení navržených tak, aby ty zabránily mikrobům napravovat změny DNA (což bakterie přirozeně považuje za „chybu“), vědci zjistili, že více než 90 % mikrobů v životním prostředí začlenilo požadovanou sekvenci do svého přirozeného genomu po pouhých 20 generacích! A díky čárovým kódům retronů byl tým schopen snadno sledovat, jaké změny vedly k přenosu správných genů do bakteriálního genomu.
I když vědci mají před sebou ještě hodně práce, tým je přesvědčen, že nový nástroj RLR může mít mnoho aplikací. Krátkodobě by to mohlo umožnit studium bakteriálních genomů a jejich mutací, což by potenciálně pomohlo vytvořit nové prospěšné kmeny nebo prozkoumat řešení problémů, jako je rezistence vůči antibiotikům.
Zprávy
0
Nejdříve novéNejdříve staré
loader
Chcete-li se zapojit do diskuse,
přihlaste se nebo se zaregistrujte
loader
Chaty
Заголовок открываемого материала