Исследователи из Arc Institute сообщили о создании инновационного механизма «рекомбиназа мостов», открывающего новые возможности в сфере программирования настроек ДНК. Этот инновационный метод позволяет целевым образом менять генетический материал.
В недавней публикации в авторитетном журнале Nature Communications исследователи сообщили о своём инновационном открытии — первой в своём роде ДНК-рекомбиназе, работающей с применением некодирующей РНК. Необычность подобного фермента состоит в том, что он может применять РНК для точного подбора донорских и целевых молекул ДНК, учитывая их последовательность.
Главной особенностью этой революционной системы рассматриваются её беспрецедентные возможности в сфере программирования. Учёным из Arc Institute удалось создать механизм, точно настраивающий РНК-мост, что позволяет распознавать все виды заданной геномной последовательности-мишени. Помимо этого, система имеет нестандартную способность указывать любую желаемую донорскую молекулу ДНК для её последующей вставки в указанное учёными место с высокими показателями точности.
Механизм рекомбинации мостов базируется на элементах вставки IS110. Это особенная разновидность транспозонов, более известных под названием «прыгающие гены». Это генетические элементы, присутствующие во всех формах жизни, эволюционировавшие в эффективные инструменты для манипуляций с ДНК. В случае изъятия элемента IS110 из генома происходит соединение некодирующих концов ДНК, в результате чего формируется мостовая РНК с нестандартной двухпетлевой структурой. Первая петля связывается с IS110, а вторая — с целевой ДНК, за счёт чего эта молекула становится первой известной направляющей РНК, которая может одновременно взаимодействовать и с донорской, и с целевой ДНК.
Новшество в этом подходе состоит в том, что присутствует возможность независимой программируемости всех петель мостовой РНК. Благодаря такому подходу учёные способны комбинировать все последовательности донорской и целевой ДНК, имея возможность также вставлять все необходимые генетические фрагменты, в том числе функциональные копии генов, которые связаны с разными заболеваниями, в любые геномные локусы.
Проведённые в Arc Institute эксперименты продемонстрировали отличные результаты: свыше 60% эффективности вставки целевого гена в бактерии E. coli с точностью более 94%.
Ещё по теме: