Clinica Mayo (Rochester, SUA) a dezvoltat o metodă care permite, la cererea cercetătorului, să activeze și să oprească orice genă dintr-un organism viu.
Metodele existente de control al genomului sunt construite după aceeași schemă, ceea ce limitează serios aplicarea lor: vorbim despre suprimarea activității genetice.
Cel mai simplu mod de a face acest lucru este tăierea ADN-ului cu această genă cu o enzimă, astfel încât nici după reparare, gena să nu funcționeze. Pentru aceasta se utilizează nucleaze cu așa-numitele degete de zinc - elemente structurale care au specificitate pentru una sau alta secvență nucleotidică.
Dar setul de astfel de „degete de zinc” este limitat, adică nu fiecare fragment din ADN poate fi detectat cu ajutorul lor. Oligonucleotidele morfolinei sunt o alternativă. Acestea sunt lanțuri scurte de nucleotide sintetice cu absolut orice specificitate pe care o puteți dori. Prin atașarea la ADN-ul celular, acestea blochează activitatea unei anumite gene. Dezavantajul acestei abordări este acțiunea temporară: mai devreme sau mai târziu, blocada de la genă va fi ridicată de la sine.
Într-un articol publicat în revista Nature, autorii descriu o a treia metodă bazată pe utilizarea enzimelor nucleaze TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease). Acestea sunt proteine hibride, dintre care unele sunt preluate de la bacterii. Fragmentul bacterian se leagă de fragmente mici de ADN; datorită variabilității sale extraordinare, poate fi adaptat pentru a recunoaște aproape orice secvență de ADN. O altă bucată a moleculei TALEN este nucleaza însăși, care face tăieturi în ADN.
Până în prezent, TALEN a fost utilizat în culturile celulare. Acum cercetătorii au reușit să adapteze această metodă la organisme întregi. Un regulator genetic a fost introdus în genomul peștilor zebra cu dungi (Danio rerio) care a permis pornirea sau oprirea unei anumite gene. Adică, folosind nucleaza specifică TALEN, s-a făcut o incizie în apropierea genei de interes pentru oamenii de știință. Apoi, această secvență de reglare a nucleotidelor a fost inserată în incizie folosind alte enzime.
După aceea, nu mai rămânea decât să apăsați maneta, adică să adăugați substanțe care au pornit sau oprit regulatorul. Trebuie subliniat faptul că, în primul rând, utilizarea TALEN permite introducerea unei secvențe reglatoare „lateral” oricărei gene și, în al doilea rând, această manipulare, așa cum au arătat autorii, poate fi efectuată cu întregul organism și nu numai cu cultura celulară.
Este dificil să supraestimezi perspectivele unei noi metode (sau o nouă modificare a uneia vechi, dacă vrei). De exemplu, este important să știm ce face o anumită genă de-a lungul vieții, dacă funcția sa se schimbă, dacă continuă să funcționeze, etc. stadiul embrionului, dar nu a fost posibil să îl reporniți într-un organism adult. Dacă mutația s-a dovedit a fi critică, embrionul a murit, după care s-a ajuns la concluzia că gena era extrem de importantă în stadiul embrionar, dar nimeni nu știa ce i s-a întâmplat în continuare.
Video promotional:
Și acum există șansa de a învăța cu atenție trăsăturile legate de vârstă, ca să spunem așa, ale activității genelor. Și acest lucru nu este să menționăm faptul că, cu ajutorul metodei descrise, teoretic este posibilă „activarea” sau „oprirea” genelor, a căror activitate greșită stă la baza bolilor ereditare grave (și nu numai ereditare).
