CRISPR/Cas: генетичні ножиці

Коротко: CRISPR/Cas — це інструмент, за допомогою якого дослідники можуть розрізати й змінювати спадковий матеріал у точно визначеному місці. Він простіший, швидший і дешевший за давніші методи генної інженерії.

Докладніше: Спочатку ця система виникла в бактерій, які захищаються нею від вірусів. За перетворення її на генетичні ножиці Еммануель Шарпантьє та Дженніфер Дудна отримали Нобелівську премію з хімії 2020 року.

Подробиці

• Природне походження: Бактерії зберігають короткі фрагменти вірусної ДНК у своєму геномі, у ділянках CRISPR, і впізнають ті самі віруси під час нової атаки.
• Напрямна РНК: Короткий фрагмент РНК, що відповідає потрібній ділянці ДНК, приводить фермент точно туди, наче адреса.
• Різальний фермент: Фермент Cas9, найвідоміший із кількох ферментів Cas, розрізає в розпізнаному місці обидва ланцюги ДНК.
• Ремонт силами клітини: Клітина сама відновлює розріз; при цьому часто виникають невеликі помилки, що вимикають ген, або за допомогою наданого шаблону цілеспрямовано вбудовується нова ділянка.
• Дослідження: У лабораторії так можна швидко перевірити, яку функцію виконує певний ген, вимкнувши його й спостерігаючи за наслідками.
• Медицина: Уже схвалено перші методи лікування, за яких стовбурові клітини крові змінюють поза організмом, наприклад для лікування серпоподібноклітинної анемії.
• Сільське господарство: У селекції рослин CRISPR використовують, наприклад, для підвищення стійкості до хвороб; правовий статус таких рослин обговорюють у багатьох країнах.
• Ризики та етика: Генетичні ножиці можуть різати й у непередбачених місцях; втручання в клітини зародкової лінії, які передавалися б нащадкам, у багатьох країнах заборонені й викликають гострі суперечки у світі (stammzellen-und-gentechnik-grundlagen, dna-und-rna-unterschiede, bakterien-und-viren-unterschied).