CRISPR - це набір молекулярних ножиць, який змінює світ. Це фермент, який розрізає ДНК, і вчені зрозуміли, що в 2012 році вони можуть розгорнути її для дешевого, ефективного редагування генів: Просто позначте молекулу CRISPR з трохи РНК (тонкий плісняк генетичного матеріалу, який прилипає до ДНК), щоб керувати нею , і він може вирізати та "переписати" будь-який фрагмент ДНК, на який хотіли б звернутись.
Дослідники роками грають з CRISPR, займаючись боротьбою з ВІЛ, видаленням генетичних захворювань з клітин експериментальних ембріонів людини та підвищенням можливостей міжвидової трансплантації органів. Деякі вчені навіть серйозно говорять про відродження давно вимерлого шерстистого мамонта за допомогою CRISPR.
Але до цього часу вчені безпосередньо не спостерігали CRISPR в дії. Вони знають, що це працює, тому що якщо CRISPR використовується на деяких клітинах, ці клітини витісняють ДНК із застосованими правками. Але оскільки молекули, що беруть участь, існують у таких крихітних масштабах, безпосередньо їх спостерігати в дії надзвичайно важко.
Але "важко" не означає неможливе. У праці, опублікованій 10 листопада в журналі Nature Communications, група дослідників під керівництвом Мікіхіро Шибата з університету Каназава та Хіросі Нісімасу з Університету Токіо виявила візуальне спостереження за CRISPR в дії.
Цього ж дня Нішімасу поділився GIF у Twitter, де показано, що дії розгортаються майже в реальному часі.
Трохи складно проаналізувати, що тут відбувається, але стрілки, які додали дослідники, допомагають. Ті довгі кавово-коричневі лінії? Це нитки ДНК. Сонячно-жовта крапля? Це фермент CRISPR-Cas9, який називається CRISPR коротко, і його кров направляючої РНК. Фіолетові стрілки вказують на пляму на тій нитці, в яку кусається CRISPR, а другий шматочок ДНК, позначений сірою стрілкою, відокремлюється після того, як CRISPR закінчується набиванням. Весь процес, який прискорено в GIF, займає близько 30 секунд.
Дослідники відзняли відео, використовуючи методику, відому як атомно-силова мікроскопія. У своєму дописі в блозі дослідницької групи з нанотехнологічного інституту Джорджії дослідник Веньцзе Май, який не брав участі в новому документі, пояснив, що мікроскопія атомної сили передбачає постукування предметом знову і знову, точка за точкою, дуже швидко, неймовірно гостра голка і фіксуючи силу, з якою стикається голка. Це дозволяє дослідникам будувати грубі - але надзвичайно гострі, в нанорозмірному масштабі - зображення та відеозаписи ураженої ділянки.
Це відео вперше виявляє безпосереднє спостереження за CRISPR, що поводиться саме так, як дослідники давно підозрювали в цьому. "Атлантик" повідомив вчора (13 листопада), що коли дослідники показали своє відео на конференції в Big Sky, штат Монтана, аудиторія, повна досвідчених користувачів CRISPR, задихалася.
