Точность - визитная карточка ученого. Не оставляя камня на камне, Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна открыли революционный инструмент в области генных технологий под названием CRISPR/Cas9, "генетические ножницы". Первооткрыватели этого инструмента, изменившего жизнь человека, Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна удостоены Нобелевской премии по химии 2020 года. Их изобретение, сделанное в 2012 году, привело к бесчисленным открытиям в таких важных областях, как изучение рака, растений и поиск лекарств от наследственных заболеваний. Инструмент CRISPR/Cas9 облегчил редактирование генетических последовательностей в точном месте за меньшее время. Их открытие изменило взгляд на науки о жизни. Оно стало ступенькой к новой эре в генетике, которая принесет пользу всему живому.
Что такое CRISPR/Cas9 и как он был открыт?
CISPR/CAS9 - это инструмент редактирования генов, который используется для разрезания последовательности ДНК в нужном месте. CRISPR расшифровывается как Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, а Cas9 - это фермент, помогающий разрезать последовательность. CRISPR имеет две основные особенности: нуклеотидные повторы и спейсеры. Обычно в CRISPR нуклеотидные последовательности выступают в качестве шаблонных нитей для транскрипции комплементарной РНК, которая в итоге получила название CRISPR РНК (cr RNA). Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна были первыми, кто обнаружил эти спейсеры и повторы. Они также обнаружили, что фермент Cas9, помогающий разрезать последовательность ДНК, связывается с другой молекулой РНК. Эти две молекулы - cr РНК и транс-активируемая cr РНК - помогают Cas9 разрезать целевой участок двухцепочечной ДНК.
Это открытие было сделано Эммануэль Шарпантье при наблюдении за иммунным механизмом бактерии стрептококка против вируса. Больше всего ее заинтриговало то, что молекула РНК, обнаруженная в бактерии, имеет очень похожий генетический код с CRISPR бактерии. После анализа двух последовательностей было обнаружено, что молекула РНК соответствует повторяющейся части CRISPR. При дальнейшем исследовании было обнаружено, что эта малая молекула РНК активирует последовательность РНК в присутствии Cas9. Последовательность РНК являлась результатом последовательности CRISPR. Эта молекула была названа транс-активирующей CRISPR РНК. Когда бактерия заражается вирусом, она добавляет вирусную ДНК в свой геном в области CRISPR в качестве памяти. Это помогает бактерии избежать нового заражения. Затем эта ДНК CRISPR копируется для создания РНК CRISPR, которая должна быть расщеплена для образования вирусной ДНК, помогающей распознать чужеродную вирусную ДНК.
Позже Дженнифер Дудна проанализировала, можно ли идентифицировать эту вирусную ДНК с помощью РНК CRISPR и молекулы фермента Cas9. После нескольких экспериментов они так и не смогли ее идентифицировать и поняли, что чего-то не хватает. Поэтому в следующий раз в эксперимент была добавлена молекула транс-активирующей cr РНК, открытая Эммануэль. К их удивлению, была идентифицирована вирусная ДНК, что привело к появлению нового эона.
Сегодня CRISPR/Cas9 открыл новый подход к жизни. Он используется в различных областях науки. Этот инструмент эволюционировал в медицинских науках. Сегодня исследователи работают над тем, чтобы покончить с наследственными заболеваниями, от которых человечество страдает больше всего. Другая область, где используется этот инструмент, - сельское хозяйство для модификации растений с целью повышения их устойчивости к инфекциям, разработка лекарств, генная терапия и многое другое. При нормативном и этичном использовании этого инструмента человечество сможет открыть для себя безграничный мир.
Ссылка
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/popular-information/
Подпишитесь на нашу рассылку
Эксклюзивный высококачественный контент об эффективных визуальных
коммуникация в науке.
Russian 
English 
Chinese 
Japanese 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
French 
Italian