Редактирование генома — это изменение генетической информации в организме путем редактирования ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), которая является основной макромолекулой, хранящей наследственную информацию.
Современные методы редактирования генома основаны на использовании инструментов, таких как CRISPR/Cas9, который представляет собой инновационную технологию, позволяющую точно изменять последовательности ДНК высших организмов. Технология CRISPR/Cas9 базируется на иммунной системе бактерий.
CRISPR/Cas9 состоит из двух основных компонентов: РНК-гибрида и фермента Cas9. РНК-гибрид представляет собой специально спроектированную РНК-молекулу, которая связывается с целевым геномом и указывает Cas9, где производить изменения. Cas9 — это эндонуклеаза, способная разрезать двухцепочечную ДНК в определенном месте, указанном РНК-гибридом.
Процесс редактирования генома с использованием CRISPR/Cas9 обычно включает следующие шаги:
Дизайн РНК-гибрида
Разработка специфического РНК-гибрида, который будет связываться с целевой ДНК и направлять Cas9.
Введение CRISPR/Cas9 в клетку
РНК-гибрид и Cas9 вводятся в клетку-мишень с помощью различных методов доставки, таких как вирусные векторы, микроинъекция или электропорация.
Разрезание ДНК
Cas9 разрезает целевую ДНК в месте, указанном РНК-гибридом. Это создает разрыв в ДНК-цепи.
Восстановление ДНК
Клетка пытается восстановить разорванную ДНК, и в этот момент могут быть внесены изменения в геном, такие как удаление, замена или добавление новых генетических элементов.
CRISPR/Cas9 является мощным и универсальным инструментом для редактирования генома, который нашел применение в широком спектре областей:
- Разработка новых методов лечения генетических заболеваний;
- Повышение урожайности сельскохозяйственных культур (создание более устойчивых и эффективных сортов);
- Производство лекарств и других химических препаратов.
Стоит отметить, что редактирование генома вызывает этические и правовые вопросы, и требует осторожного и ответственного использования.
Читайте также: Стивен Хокинг предупреждал об угрозе появления «суперлюдей» с измененной ДНК.
