Древние зомби. Воскрешенные белки возрастом 2,6 миллиарда лет все еще могут редактировать клетки

Системы CRISPR когда-то развились у бактерий в качестве механизма самозащиты. Когда бактерия подвергалась атаке того ли иного вируса, она использовала эти ферменты, чтобы отсечь фрагмент ДНК патогена и сохранить его. В дальнейшем, когда бактерия сталкивалась с тем же типом вируса, она распознавала его и могла более эффективно бороться, пишет New Atlas.

В новом исследовании ученые из CIC nanoGUNE в Испании решили проложить путь к эволюции CRISPR в микроорганизмах. В ходе исследования им удалось воскресить древние белки CRISPR, существовавшие миллионы и даже миллиарды лет. Оказалось, что они не только способны редактировать человеческие клетки. Кроме того, ученые обнаружили, что древние ферменты более универсальны, чем современные версии, и способны помочь улучшить инструменты редактирования синтетических белков CRISPR.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Все началось около 10 лет назад, когда исследователи обнаружили, что они способны копировать способность древних CRISPR распознавать и разрезать ДНК, а после использовать его для разработки мощного инструмента редактирования генов.

В результате испанским ученым удалось создать новую систему, названную CRISPR-Cas9. По сути она представляет собой пару молекулярных ножниц, которые способны вырезать участки ДНК из клеток и заменять их новыми. Исследователи предполагают, что в будущем эту систему можно будет использовать для лечения болезней, улучшения сельскохозяйственных культур и даже создания бактерий для "интригующих новых целей".

В новом исследовании ученые сосредоточились именно на новых целях — реконструкции последовательности предков. Предполагается, что новые алгоритмы могут быть использованы для анализа и сравнения геномов живых организмов и даже более того — способны определить, как выглядели бы геномы их предков.

Ученые отмечают, что им удалось идентифицировать и синтезировать ферменты Cas, которые, как предполагают ученые, использовались древнейшими микроорганизмами, существовавшими от 37 миллионов до 2,6 миллиардов лет назад. Исследователи провели дополнительные тесты на человеческих клетках и обнаружили, что эти наследственные ферменты все еще функционируют при внесении изменений в гены.

Исследователи отмечают, что древние ферменты намного проще современных, однако в этом и заключается их сила — тогда как "потомки" больше ориентируются на определенные ниши, их древние предки более универсальны.

По словам ведущего автора исследования Рауля Переса-Хименеса, новое открытие может оказаться прорывом в мире науки и в дальнейшем может быть использовано для производства новых ферментов, обеспечивающих баланс генома. Потенциально эта система может быть использована для лечения ряда заболеваний, а также других достижений в области редактирования геномов.

Ранее Фокус писал о том, что ученые обнаружили тысячелетний патоген, скрывающийся в нас — древняя зараза пожирает кости.