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
Najskôr zima, potom drastické teplo. Jadrová vojna spôsobí v mestách peklo, ľudstvo by hneď nevyhynulo
Musk vulgárne vynadal veliteľovi ISS. O pár hodín chcel odstaviť vesmírnu stanicu
Stačí im špeciálne svetlo a rozpúšťadlo. Vedci našli nový spôsob efektívnej recyklácie
Urobili ďalšie dôležité výpočty. NASA má nové správy o potenciálne nebezpečnom asteroide
Kedysi boli sci-fi. Toto je TOP 8 technológií, ktoré sú dnes realita
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Trump osobitne vyzdvihol Fica na konferencii CPAC. Pozdravil ho slovami: „Ďakujem ti, Robert“
V 26 rokoch som sa stal milionárom: Investuj správne a nikdy nebudeš musieť pracovať. Tu je môj plán
Predčasné parlamentné voľby v Nemecku vyhrali kresťanskí demokrati z únie CDU/CSU, tvrdí exit poll
Zelenskyj prekvapil svet: Som pripravený vzdať sa funkcie, ak to bude znamenať mier pre Ukrajinu
Tabaková sa pustila do Huliaka a nazvala ho „obéznym autolakérom“. „Ak Huliak bude minister športu, podám výpoveď“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Analytik odhalil krutú pravdu o plyne. Kým Česi šetria na plné obrátky, Slováci kúria bezhlavo
- Mali byť hitom, no nikto ich nechcel. TOP 8 technologických prepadákov slávnych značiek
- Lepší akčný seriál v súčasnosti nenájdeš. Dorazila nová séria obľúbeného titulu, kritici nešetria chválou
- Ak nepredáš auto, poškodíme ti ho. Majitelia populárnej značky čelia vyhrážkam po celom svete
- Dva svetové hity za pár dní. Známa služba všetkých prekvapila, nové sci-fi milujú aj Slováci
-
- Analytik odhalil krutú pravdu o plyne. Kým Česi šetria na plné obrátky, Slováci kúria bezhlavo
- Mali byť hitom, no nikto ich nechcel. TOP 8 technologických prepadákov slávnych značiek
- Lepší akčný seriál v súčasnosti nenájdeš. Dorazila nová séria obľúbeného titulu, kritici nešetria chválou
- Ak nepredáš auto, poškodíme ti ho. Majitelia populárnej značky čelia vyhrážkam po celom svete
- Netflix prerazil dno a zabil milovanú fantasy. Zaklínač na tom nikdy nebol horšie
-
- Majú zásoby 85 miliárd m³. Do Európy začne prúdiť nový zdroj plynu z prekvapivej krajiny
- Mali byť hitom, no nikto ich nechcel. TOP 8 technologických prepadákov slávnych značiek
- Analytik odhalil krutú pravdu o plyne. Kým Česi šetria na plné obrátky, Slováci kúria bezhlavo
- Podmanil si divákov v 75 štátoch vrátane Slovenska. Drsný film dostal pokračovanie na Netflixe (TRAILER)
- Ak nepredáš auto, poškodíme ti ho. Majitelia populárnej značky čelia vyhrážkam po celom svete
Ak chceš zhodnotiť peniaze, štát ti dá šancu. Slovensko spúšťa predaj dlhopisov
Klasickým robotom zvoní umieračik. Vedci vytvorili materiál, ktorý sa hýbe úplne sám
Súboj roka sa vyostruje. Musk a OpenAI sa hádajú o výkone svojich modelov
V reálnom čase mení tvar aj farbu. Číňania vyvinuli masku inšpirovanú známymi filmami
Vedci varujú pred veľkým problémom. DeepSeek umožňuje tvorbu škodlivého softvéru
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Trump osobitne vyzdvihol Fica na konferencii CPAC. Pozdravil ho slovami: „Ďakujem ti, Robert“
V 26 rokoch som sa stal milionárom: Investuj správne a nikdy nebudeš musieť pracovať. Tu je môj plán
Predčasné parlamentné voľby v Nemecku vyhrali kresťanskí demokrati z únie CDU/CSU, tvrdí exit poll
Zelenskyj prekvapil svet: Som pripravený vzdať sa funkcie, ak to bude znamenať mier pre Ukrajinu
Tabaková sa pustila do Huliaka a nazvala ho „obéznym autolakérom“. „Ak Huliak bude minister športu, podám výpoveď“
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené