Индийские ученые создали светящийся молекулярный «скальпель» для генной терапии

Ученые из Калькуттского института Бозе разработали модифицированный белок системы CRISPR-Cas9, который испускает свечение в процессе работы. Разработка получила название GlowCas9. Об этом сообщает IANS, партнер TV BRICS, со ссылкой на министерство науки и технологий Индии.

Белок был создан путем слияния фермента Cas9 с фрагментами нанолюциферазы – фермента глубоководных креветок. При правильной активации Cas9 фрагменты люциферазы соединяются, что приводит к свечению. Это позволяет визуализировать локализацию и активность системы редактирования генов внутри живых клеток, тканей и растений без их разрушения.

Аспирант Аркадип Кармакар, создавший GlowCas9, пояснил принцип работы в научной статье, опубликованной в журнале Angewandte Chemie International Edition: «Неактивные фрагменты фермента воссоединяются, когда Cas9 правильно сворачивается, производя свет. Это происходит потому, что при сближении фрагменты могут снова собраться, восстановить ферментативную активность и создать видимый сигнал, подобный мягкому свету светлячков».

Согласно исследованию, GlowCas9 также демонстрирует повышенную стабильность при высоких температурах и может повышать точность репарации ДНК – ключевого процесса для исправления генетических ошибок.

Технология CRISPR-Cas9 используется для целевого редактирования генома при лечении генетических заболеваний, включая рак, и для исправления наследственных мутаций, таких как серповидноклеточная анемия и мышечная дистрофия. Возможность отслеживания GlowCas9 в растительных системах позволяет применять технологию для улучшения сельхозкультур без использования трансгенных организмов.

Ранее наблюдение за работой системы Cas9 в реальном времени в живых клетках было затруднено, так как традиционные методы обнаружения часто требовали фиксации или разрушения клеток для анализа, что делало невозможным отслеживание процесса по мере его развития.

Фото: Natali_Mis / iStock