Может ли невнятное зернистое 10-секундное видео вызвать восторг и заставить затаить дыхание? Да, если на нём показан процесс редактирования генов.
Визуализация работы революционной технологии редактирования генов CRISPR – это заслуга исследователей из Токийского университета и университета Канадзавы. Они опубликовали видео, на котором показана система CRISPR-Cas9, "жующая" отрезок ДНК в режиме реального времени.
По словам учёных, работа "молекулярных ножниц" проходит именно так, как они и предполагали (хотя раньше сам процесс никто не видел).
Жёлтая капля – фермент Cas9, коричневые нити – ДНК.
Напомним, что система CRISPR основана на молекулярном противовирусном механизме, подсмотренном у бактерий. Её ключевым компонентом является позаимствованный у одноклеточных фермент Cas9. Им управляет короткий фрагмент генетического кода – РНК-гид. Он 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.
Учёным понятно, как работает механизм, но до сих пор оставалось тайной, что конкретно происходит в месте надреза. Лишь благодаря современным высокоточным методам визуализации специалисты смогли увидеть сами и показать другим этот процесс.
Для этого учёные использовали высокоскоростную атомно-силовую микроскопию. Поясним, что сканирующий атомно-силовой микроскоп имеет микромеханический зонд, который называется кантилевер. Заострённый конец этого зонда постоянно опускается по направлению к поверхности, а затем отклоняется от неё.
Лазер обнаруживает небольшие изменения прогибов кантилевера при таких движениях. Эти изменения фиксируются, а затем по ним создаётся изображение того, что просканировал зонд.
Таким способом японские исследователи получили первое в мире видео работы механизма CRISPR. Более подробно о своей работе они рассказали в статье, которая была опубликована в журнале Nature Communications.
