Zázrak medicíny prešiel do nového levelu. Na miešanie génov už nepotrebujeme vírusy
O revolučnej technológii CRISPR-Cas9, slúžiacej na úpravu génov, si zrejme už počul. Ľudstvo má v rukách CRISPR len približne jednu dekádu a Nobelovu cenu zabezpečila v roku 2020, takže sa naďalej jedná o veľmi mladú technológiu, ktorá potrebuje dodatočný výskum, experimenty a skúšky.
Značné vylepšenie
Najnovší výskum publikovaný v žurnále Nature Biotechnology posunul editáciu génov CRISPR do nového levelu. Výskumníci totiž obajvili spôsob, ako zlepšiť úpravu nevírusových génov, ako aj nový typ opravy DNA. Na tému upozornil portál NewAtlas.
Presnejšie sa vedcom z univerzity Santa Barbara podarilo zvýšiť efektivitu CRISPR-Cas9 bez použitia vírusového materiálu potrebného na dodanie genetickej šablóny (templátovej DNA) použitej na úpravu cieľovej genetickej sekvencie, uvádza sa v tlačovej správe univerzity.
Na čom je založená metóda CRISPR?
CRISPR je fascinujúca skupina genetických sekvencií, ktoré sa nachádzajú v genómoch prokaryotických organizmov, ako napríklad baktérie a archeóny.
Tieto sekvencie, známe ako CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), tvoria neodmysliteľnú súčasť genómov mnohých živých organizmov, vrátane baktérií. Ich hlavnou funkciou je uchovávať informácie o predošlých vírusových infekciách.
Keď sa organizmus stane obeťou vírusovej infekcie, CRISPR sekvencie zachytia a zapamätajú si malé úseky DNA vírusu. Tieto zapamätané sekvencie sú neskôr využité na identifikáciu a odstránenie vírusovej DNA v prípade, že organizmus znova čelí infekcii.
Túto úlohu zohráva špeciálny proteín nazývaný Cas9, ktorý slúži ako molekulárne „nožnice“ schopné rezať DNA. Pri vírusovej infekcii baktérií sa časť DNA vírusu „odreže“ a vloží sa do vlastnej DNA baktérie v oblasti známej ako CRISPR pole. To znamená, že ak sa baktéria znovu infikuje, dokáže tento vírus rozpoznať a zničiť ho.
V podstate CRISPR-Cas9 metóda využíva prirodzený obranný systém baktérií proti vírusom prostredníctvom rozpoznávania a odstraňovania vírusovej DNA.
Homologicky riadená oprava
Tento „rez“ je tiež príležitosťou na nahradenie oddelených génov podobnými (homologickými), ale vylepšenými génmi s využitím prirodzených opravných mechanizmov bunky. V prípade úspechu má potom bunka výrazne upravené funkcie. Niečo takéto odborníci označujú termínom homologicky riadená oprava.
Treba tiež poznamenať, že najčastejšie sa na dodanie opravnej (templátovej) DNA do jadra používajú vírusy. Výskumníci tvrdia, že hoci sú tieto metódy účinné, takýto „vírusový postup“ je drahý, ťažko škálovateľný a potenciálne toxický pre bunky.
V tomto prípade sa templátová DNA využíva na vloženie špecifických sekvencií do cieľovej DNA. Táto templátová DNA obsahuje požadované sekvencie, ktoré majú nahradiť časti DNA, ktoré boli odstránené pomocou enzýmu Cas9.
Nevírusový systém
Najnovšie sa však výskumníkom z UC Santa Barbara podarilo vyvinúť špeciálny nevírusový aplikačný systém, ktorý zvyšuje účinnosť CRISPR-Cas9 na úpravu génov a tiež výrazne zlepšuje homologicky riadenú opravu. Takéto nevírusové „templáty“ sú potenciálne lacnejšie a škálovateľnejšie.
Taktiež sa ukázalo, že zavedenie ICL (Interstrand crosslinks) mnohonásobne zvyšuje efektivitu homologicky riadenej opravy. ICL sú v podstate vysoko toxické lézie DNA, ktoré bránia rozpletaniu vlákien DNA a blokujú pohyb replikačného aparátu a enzýmov zapojených do transkripcie (proces, pri ktorom sa genetická informácia obsiahnutá v DNA prepisuje do poradia nukleotidov v RNA). To vedie k poruche správneho fungovania bunky.
Tento princíp sa využíva napríklad pri chemoterapii, na prerušenie rastu nádorových buniek.
Ukázalo sa však, že pridanie ICL k homologicky riadenej oprave stimuluje prirodzené opravné mechanizmy bunky, čím sa zvyšuje pravdepodobnosť úspechu úpravy.
„V podstate sme urobili to, že sme vzali templátovú DNA a poškodili ju,“ uvádzajú vedci. „V skutočnosti sme ju poškodili tým najvážnejším spôsobom, aký si dokážem predstaviť.“
Bunka však namiesto toho, aby túto úpravu považovala za odpad, ktorý je potrebný vyhodiť, ju vložila do svojho genómu. Vedci veria, že ich metóda nájde svoje uplatnene v oblasti výskumu chorôb a predklinických prácach.
„Môžeme efektívnejšie poraziť gény a vložiť určité veci do genómov, aby sme mohli študovať systémy mimo ľudského teľa v laboratórnom prostredí,“ uvádzajú vedci.
Štúdia tiež prispeje k efektívnejšiemu vytváraniu modelov rôznych chorôb a a tiež k testom hypotéz o tom, ako tieto choroby fungujú.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Fyzici sa ukrutne mýlili, našli skutočného sochára celého vesmíru
Nezastaviteľný kolaps v Európe. Alpy sú odsúdené na zánik, nezachráni ich ani ochladenie
Rusi robia ťah, ktorý desí. Ich satelit sa „lepí“ k tajnému zariadeniu USA a správa sa čudne
Fosílne palivá skončili. Veľmoc objavila kľúčový prvok pre čistú energiu, majú ho milióny ton
Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Na Slovensko mieri najväčšia búrka od začiatku roka. Ohrozený je najmä jeden región (PREDPOVEĎ)
Účtovná chyba, ktorá spustí daňovú kontrolu: Majitelia firiem si myslia, že do nákladov môžu dať všetko (ODBORNÍK)
Slovensko má nových kráľov gastronómie: Gault&Millau odhalil najlepšie reštaurácie a šéfkuchárov
Mimoriadna situácia po búrke v obci na východe Slovenska: Voda zatarasila mosty a zaplavila domy
Etna opäť vybuchla, turisti utekali v panike. Sopka chrlí popol do výšky 5-tisíc metrov (LIVE VIDEO)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Obrovský škandál na trhu. Automobilky klamú zákazníkov, predávajú „ojazdené“ autá špinavým trikom
- Spojenec Slovenska dostal ultimátnu zbraň. „Dračiemu ohňu“ neunikne ani jedna raketa, zasiahne aj mincu
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- USA sa vraj zahráva s ohňom. Ázijská veľmoc nasadila desiatky bojových plavidiel, chce získať územie
- Stačilo 47 minút a Rusi prišli o všetko. Takto prefíkane Ukrajinci podnikli najväčší dronový útok v dejinách
-
- Obrovský škandál na trhu. Automobilky klamú zákazníkov, predávajú „ojazdené“ autá špinavým trikom
- Spojenec Slovenska dostal ultimátnu zbraň. „Dračiemu ohňu“ neunikne ani jedna raketa, zasiahne aj mincu
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- USA sa vraj zahráva s ohňom. Ázijská veľmoc nasadila desiatky bojových plavidiel, chce získať územie
- Stačilo 47 minút a Rusi prišli o všetko. Takto prefíkane Ukrajinci podnikli najväčší dronový útok v dejinách
-
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- „Našli“ signál pokročilej civilizácie. Vedci neverili vlastným očiam, keď zistili, o čo ide
- Majú zásoby 85 miliárd m³. Do Európy začne prúdiť nový zdroj plynu z prekvapivej krajiny
- Rusi urobili „geniálny“ ťah. Kým ich vojaci trpia na Ukrajine, africkému štátu dodali najmodernejšiu techniku
- Posledná vesmírna hrdinka Sovietskeho zväzu je na smiech, slávu vymenila za propagandu
Česko pohltila kauza „drogové bitcoiny“. Jeden z najkontroverznejších škandálov má dohru
Solárne články a tepelné čerpadlá pre viac domácností. Tu je kalkulačka nároku na dotácie
Zlato stráca hodnotu. Investori sledujú napätie USA–Čína v reálnom čase
Silné zemetrasenie v Turecku cítili aj turisti na Rodose. Množstvo zranení je od skoku z okna
Sociálne siete škodia psychike. Viac než polovica mladých to priznáva
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Na Slovensko mieri najväčšia búrka od začiatku roka. Ohrozený je najmä jeden región (PREDPOVEĎ)
Účtovná chyba, ktorá spustí daňovú kontrolu: Majitelia firiem si myslia, že do nákladov môžu dať všetko (ODBORNÍK)
Slovensko má nových kráľov gastronómie: Gault&Millau odhalil najlepšie reštaurácie a šéfkuchárov
Mimoriadna situácia po búrke v obci na východe Slovenska: Voda zatarasila mosty a zaplavila domy
Etna opäť vybuchla, turisti utekali v panike. Sopka chrlí popol do výšky 5-tisíc metrov (LIVE VIDEO)
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené