Биология

Новый метод редактирования РНК поможет в борьбе с коронавирусом

Pixels

Исследователи Нью-Йорского университета представили новый инструмент генного редактирования на основе методики CRISPR/Cas. В отличие от оригинальной технологии, он настроен на изменение кода РНК, а не ДНК. Об открытии исследователи сообщили в журнале Nature Biotechnology.

Генетические экраны на основе CRISPR помогли ученым найти гены, ответственные за серповидноклеточную анемию, связанные с эффективностью иммунотерапии рака, возникновением метастаз рака легких и многих других заболеваний. Однако эти генетические экраны ограничены по своему функционалу: они могут редактировать только ДНК. Для многих участков человеческого генома таргетирование ДНК может быть неэффективным. А в случае РНК-вирусов, таких как ВИЧ и представители группы коронавирусов, такое редактирование и вовсе неприменимо.

Теперь американские ученые нашли способ решить эту проблему. Они создали систему редактирования на основе CRISPR, несущую белок Cas13, а не Cas9 и Cas12a, уже ставшие привычными для генетиков. Новый белок способен изменять последовательность РНК, а также отключать целевые гены без изменения последовательности всего генома.

Анализируя тысячи различных участков в транскриптах РНК человека, исследователи разработали предсказательную модель на основе машинного обучения, чтобы ускорить нахождение направляющих РНК для Cas13. Ученые сделали новую технологию доступной для исследователей, открыв интерактивный веб-сайт и инструментарий с открытым исходным кодом для прогнозирования эффективности направляющей РНК для заданных пользователем последовательностей. Программа может предоставить направляющие для всех генов, кодирующих человеческие белки.

В ходе своей работы ученые также выяснили, какие регионы направляющей РНК более важны для распознавания целевой последовательности. Используя тысячи направляющих РНК, которые различались с целевой на один, два или три нуклеотида, ученые смогли найти область в молекуле, которая чрезвычайно чувствительна к различиям между имеющейся последовательностью и целью генного редактирования. Это открытие поможет ученым в разработке направляющих РНК, способных избегать внецелевой активности.

Также новая технология может быть использована для создания биосенсоров следующего поколения, которые могут более точно различать близкие по структуре РНК. Работа исследователей увеличивает количество точек данных предыдущих исследований Cas13 в клетках млекопитающих более чем на два порядка. В ходе своей работы ученые также смогли определить направляющие РНК, наиболее эффективные для обнаружения коронавируса SARS-Cov-2 и его последующей терапии.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.