მეცნიერებმა აღმოაჩინეს VIPR: გენის რედაქტირების სისტემა, რომელიც CRISPR-ზე ძველია

მეცნიერებმა აღმოაჩინეს გენის რედაქტირების სისტემა, რომელიც, სავარაუდოდ, ოთხ მილიარდ წელზე მეტისაა. შესაძლოა, სწორედ ეს სისტემა გახდა CRISPR-ის წინაპარი და მომავალში დნმ-ის მოდიფიკაციისთვის მასზე უფრო ეფექტური ინსტრუმენტიც კი გახდეს. სისტემას VIPR ეწოდა, რაც Viral Interference Programmable Repeat-ს ნიშნავს. მისი აღწერა ხუთშაბათს ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნებულ ორ ნაშრომში მოხდა.nytimes+1

უძველესი ვირუსული თავდაცვა

CRISPR-ისგან განსხვავებით, რომელიც ბაქტერიებში აღმოაჩინეს, VIPR ვირუსებიდან მოდის, რომლებიც მას კონკურენტი ფაგების წინააღმდეგ იარაღად იყენებენ. ჯენიფერ დაუდნას, კალიფორნიის უნივერსიტეტის (ბერკლი) ბიოქიმიკოსისა და 2020 წლის ნობელის პრემიის ლაურეატის ხელმძღვანელობით მომუშავე გუნდმა, სისტემა რნმ-ით მართული იმუნიტეტის ევოლუციური წარმოშობის მრავალწლიანი კვლევის შედეგად აღმოაჩინა.biorxiv+2

მკვლევრების თქმით, VIPR შედგება Vipr ცილისგან, რომელიც CRISPR-Cas-ის უძველესი ეფექტორების წინაპარია, და სპეციალიზებული VIPR რნმ-ებისგან (vrRNA). ეს უკანასკნელი დნმ-ის ამოცნობისა და მასთან დაკავშირებისთვის მონაცვლეობით მოლეკულურ მოტივებს იყენებს. თანმხლებმა კვლევამ დეტალურად აღწერა 21 კრიო-ელექტრონული მიკროსკოპიული სტრუქტურა, რომლებიც გვიჩვენებს, თუ როგორ ლაგდება Vipr ცილა თავისი გზამკვლევი რნმ-ის გასწვრივ სპირალური ფილამენტის შესაქმნელად, შემდეგ კი დნმ-ს უკავშირდება სამმაგი სტრუქტურის მეშვეობით, რაც CRISPR-ის მუშაობის მექანიზმისგან განსხვავდება.science+2

პოტენციურად უფრო მძლავრი ინსტრუმენტი

VIPR-ს შესაძლოა პრაქტიკული უპირატესობები ჰქონდეს CRISPR-თან შედარებით. როგორც ჩანს, მას გენეტიკური მიმდევრობების უფრო ფართო სპექტრის სამიზნეში ამოღება შეუძლია, რაც გენომის უფრო დიდი ნაწილების მოდიფიკაციის საშუალებას მოგვცემს. მასში შემავალი მოლეკულებიც უფრო მცირე ზომისაა, რაც მათ უჯრედებში შეტანას გააადვილებს, რაც გენურ თერაპიაში მუდმივ გამოწვევად რჩება.nytimes

„VIPR-ის საოცრად მცირე ზომა ამ სისტემებს გენომის ინჟინერიისთვის ტრანსფორმაციულ ინსტრუმენტებად აქცევს“, – განაცხადა ჰარვარდის სამედიცინო სკოლის მიკრობიოლოგმა კრანუშმა, რომელიც კვლევაში ჩართული არ ყოფილა.nytimes

რა იქნება შემდეგ

ეს აღმოჩენა გენის რედაქტირების სფეროს სწრაფი გაფართოების პერიოდში ხდება. ხუთშაბათს ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებულმა სხვა კვლევამ აღწერა ახალი მონაცემები იმის შესახებ, თუ როგორ ასწორებენ ადრეული ადამიანის ემბრიონები დნმ-ის დაზიანებებს რედაქტირების ინსტრუმენტების ზემოქმედებისას, რაც ხაზს უსვამს როგორც პერსპექტივებს, ისე გენეტიკურ მოდიფიკაციასთან დაკავშირებულ გადაუჭრელ უსაფრთხოების საკითხებს. ამასობაში, დაუდნას ლაბორატორია აქტიურად მუშაობს სხვადასხვა მიმართულებით, მათ შორის ხელოვნური ინტელექტის გამოყენებაზე სინთეზური CRISPR ფერმენტების შესაქმნელად.technologynetworks+2

გახდება თუ არა VIPR ფუნდამენტური მეცნიერებიდან კლინიკური ან სასოფლო-სამეურნეო გამოყენების ინსტრუმენტი, ჯერჯერობით უცნობია. მკვლევრებმა აჩვენეს, რომ სისტემის გადაპროგრამება შესაძლებელია ფაგებში ტრანსკრიპციული რეპრესიისთვის, თუმცა ამ შესაძლებლობის ძუძუმწოვრების უჯრედებში გადატანა დამატებით მუშაობას მოითხოვს.biorxiv