Как работает метод редактирования генома CRISPR: 3D-анимация с реальными молекулярными структурами

Генно-инженерный комплекс CRISPR-Cas9 в процессе прорезания ДНК-мишени.
Иллюстрация Visual Science и Сколтех.

Исследователи, которые занимаются редактированием генов и используют для этого революционную технологию CRISPR, стараются максимально доходчиво объяснить, как же действуют знаменитые "молекулярные ножницы".

Но, как водится, лучше один раз увидеть. Поэтому многие специалисты сегодня занимаются визуализацией уникальной технологии.

Напомним, не так давно процесс редактирования гена впервые засняли на видео. Теперь же компания Visual Science, которая занимается визуализацией, коммуникациями и образованием в высокотехнологичных областях, при поддержке Сколтеха создала научно достоверную 3D-анимацию о системе редактирования генома CRISPR.

В анимации показаны реальные молекулярные структуры, а также работа нативных (природных) и генно-инженерных CRISPR-комплексов. Авторы отмечают, что использовали точные модели бактериальной клетки и ядра клетки человека.

Анимация получила положительные рецензии от ведущих мировых экспертов по CRISPR из различных университетов и научных центров. Многие из них подчёркивают, что это отличный образовательный материал, который можно использовать для объяснения устройства CRISPR и принципов редактирования генома.

“Молекулярная анимация существенно облегчает демистификацию и объяснение сложных биологических систем. С помощью потрясающих визуальных образов и внимания к деталям Visual Science и Сколтех смогли передать динамику работы белков системы CRISPR-Cas, а также продемонстрировали возможность применения этих белков как исследовательских инструментов” — прокомментировала работу Дженнифер Дудна (Jennifer Doudna), профессор Департамента молекулярной и клеточной биологии и химии в Университете Беркли (США).

“Внимание к деталям, красивые образы и подробная информация о механизмах CRISPR-Cas. Хороший пример, как можно визуализировать сложные биохимические процессы на молекулярном уровне” — отметила директор Института инфекционной биологии Общества Макса Планка в Германии Эммануэль Шарпентье (Emmanuelle Charpentier).

 

Напомним, что система CRISPR основана на молекулярном противовирусном механизме, подсмотренном у бактерий. Её ключевым компонентом является позаимствованный у одноклеточных фермент Cas9. Им управляет гидовая РНК, которая указывает на нужный участок ДНК, и цепочка разрезается в этом месте.

Благодаря этому методу исследователи могут модифицировать геном любого организма – растения, животного и человека, в том числе человеческого эмбриона.

Сегодня