Nature (Великобритания): редактирование гена эмбриона человека с помощью метода CRISPR приводит к крупномасштабному беспорядку в хромосомах - «Наука» » «Новости - Сегодня»
Первый из препринтов был опубликован в интернете 5 июня специалистом в области биологии развития Кэти Ниакан (Kathy Niakan) из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне и ее коллегами. В своем исследовании ученые использовали CRISPR-Cas9 для создания мутаций в гене POU5F1, который оказывает большое влияние на эмбриональное развитие. Из 18 отредактированных эмбрионов около 22% содержали нежелательные изменения, затрагивающие большие участки ДНК, прилегающие к гену POU5F1. В том числе здесь наблюдалась перестройка участков ДНК и большие делеции нескольких тысяч нуклеотидов ДНК — а это намного больше, чем обычно считается среди ученых, использующих данный подход. Другая группа исследователей, возглавляемая специалистом по стволовым клеткам биологом Дитером Эгли (Dieter Egli) из Колумбийского университета в городе Нью-Йорке, изучала эмбрионы, продуцированные сперматозоидами, которые вызывают мутацию в гене EYS (эта мутация приводит к слепоте). Ученые попытались исправить данную мутацию с помощью CRISPR-Cas9, однако около половины всех протестированных эмбрионов потеряли большие сегменты своей хромосомы (а в некоторых случаях и всю хромосому), на которой расположен ген EYS. И, наконец, третья группа ученых, возглавляемая специалистом в области репродуктивной биологии Шухратом Миталиповым (Shoukhrat Mitalipov) из Орегонского университета здоровья и науки в Портленде, изучала эмбрионы, полученные с использованием сперматозоидов-носителей мутации, которая вызывает заболевание сердца. Ученые из этой команды тоже, судя по всему, убедились в том, что редактирование генома затрагивает большие области хромосомы, содержащие измененный ген. Во всех своих исследованиях ученые использовали эмбрионы только для научных целей, а не для индуцирования беременности. Ведущие авторы этих трех научных исследований, результаты которых отражены в препринтах, отказались подробно обсуждать свою работу с отделом новостей журнала "Nature" до тех пор, пока их статьи не будут опубликованы в рецензируемых журналах. Непредсказуемая репарация Все зафиксированные изменения возникают в результате репарации ДНК, которая проводится с помощью инструментов редактирования генома. CRISPR-Cas9 с помощью небольшой цепи РНК направляет фермент Cas9 к сайту (сайт — термин, применяемый к любой небольшой части генома, — прим. перев.) с аналогичной последовательностью. Затем фермент разрезает в этом сайте обе цепочки ДНК, а системы репарации клеток устраняют этот разрыв. Редактирование происходит как раз во время репарации: чаще всего клетка плотно заделывает этот разрыв с помощью механизма, который способен вставлять или удалять небольшое количество нуклеотидов ДНК; правда, этот механизм работает с ошибками. Если ученые вставляют ДНК-шаблон, то клетка может иногда воспользоваться этой последовательностью для исправления разрыва, что приводит к корректной перезаписи. Однако разрезанная ДНК может также перетасовывать или терять большие фрагменты хромосомы. В предыдущей работе, где технология CRISPR использовалась на эмбрионах мышей и на других видах человеческих клеток, уже было показано, что редактирование хромосом может вызывать значительные нежелательные эффекты. Но, по мнению Урнова, ученым было важно продемонстрировать свои подходы и на человеческих эмбрионах, поскольку разные типы клеток могут по-разному реагировать на редактирование генома. Такая перестройка участков ДНК могла оказаться не замеченной во многих экспериментах, в которых ученые обычно пытаются найти примеры нежелательного редактирования, скажем, изменение одного нуклеотида ДНК, либо небольшие вставки или делеции небольших фрагментов нуклеотидов. Однако в недавно проведенных экспериментах специально исследовались именно крупные делеции и хромосомные перестройки вблизи участка-мишени. «И научное сообщество отнесется к полученным результатам еще серьезнее, чем раньше, — говорит Урнов. — Эти результаты вовсе не являются случайностью». Генетические изменения Команды ученых, которые проводили три описанные выше исследования, по-разному объяснили механизм, лежащий в основе перестроек внутри ДНК. Так, например, исследовательские коллективы Эгли и Ниакана полагают, что б?льшая часть изменений, наблюдавшихся в эмбрионах, объясняются большими делециями и перестройкой участков ДНК. Однако группа Миталипова заявила, что до 40% обнаруженных изменений были вызваны так называемой генной конверсией, при которой в результате процессов репарации ДНК происходит копирование последовательности из одной хромосомы в паре для починки другой. Миталипов и его коллеги сообщали об аналогичных результатах еще в 2017 году, однако некоторые ученые скептически отнеслись к тому факту, что генная конверсия часто встречается у эмбрионов. Ученые заметили следующее: во-первых, во время генной конверсии материнские и отцовские хромосомы располагаются не рядом друг с другом, а во-вторых, анализы, используемые командой исследователей для определения генной конверсии, могли выявить и другие хромосомные изменения, включая делеции. Эгли вместе с коллегами в своем препринте хотели непосредственно экспериментально убедиться в наличии генной конверсии, но не смогли ее обнаружить. Бурджо отмечает, что эксперименты, описываемые в препринте Миталипова, аналогичны тем, которые проводились его исследовательским коллективом в 2017 году. По мнению Джин-Су Ким (Jin-Soo Kim), генетика из Сеульского национального университета и соавтора препринта Миталипова, разрывы ДНК в разных местах хромосомы можно исправить и как-то по-иному — таково, по его мнению, одно из возможных решений вопроса.
Никому из предшественников не снилась та власть, которая есть у нынешнего главы Офиса президента Украины Ермака. Ему...
03-авг-2025
Новости дня / Политика / Спорт / Здоровье / Украина / Видео / Выборы / Чемпионат / Общество / США / Власть / Технологии / Военные действия / Европа / Статистика / ДНР и ЛНР / Латинская Америка / Законы / Судьи
Американский постпред при НАТО Мэттью Уитакер считает, что США поставками оружия партнерам по НАТО подтолкнут Россию к...
03-авг-2025
Здоровье / Новости дня / Происшествия и криминал / Россия / США / Украина / Мир / Политика / Спорт / Интервью звёзд / Чемпионат / Технологии / Видео / Военные действия
Новости дня / Мир / Мнения / Азербайджан / Политика / Россия / Мобильные технологии / Чемпионат / Общество / Здоровье / Происшествия и криминал / Власть / Военные действия
Новости дня / Политика / Здоровье / Власть / Общество / Латинская Америка / Большой Кавказ / Чемпионат / Европа / ДНР и ЛНР / Армения / ЖКХ / Мир / Технологии / Россия / Спорт / Видео / Красноярск / Военные действия
Новости дня / Политика / Спорт / Здоровье / Украина / Видео / Выборы / Чемпионат / Общество / США / Власть / Технологии / Военные действия / Европа / Статистика / ДНР и ЛНР / Латинская Америка / Законы / Судьи
Агата
0
Никому из предшественников не снилась та власть, которая есть у нынешнего главы Офиса президента Украины Ермака. Ему удалось оттеснить от Зеленского все другие...
Политика / Европа / Новости дня / Недвижимость / Мероприятия / ДНР и ЛНР / Технологии / Военные действия
Murray
0
200 тыс. долларов, 20 тыс. евро, 4 млн рубл., 5 кг золота оказались в руках мошенников после общения пенсионерки с лжесотрудниками государственных и правоохранительных...
Здоровье / Новости дня / Происшествия и криминал / Россия / США / Украина / Мир / Политика / Спорт / Интервью звёзд / Чемпионат / Технологии / Видео / Военные действия
Владлена
0
Американский постпред при НАТО Мэттью Уитакер считает, что США поставками оружия партнерам по НАТО подтолкнут Россию к переговорам и достижению длительного прекращения...
Новости дня / Бизнес / ЖКХ / Здоровье / Россия / Видео / ДНР и ЛНР / Мир / Выборы / Технологии / Чемпионат / Латинская Америка / Спорт / Политика / Большой Кавказ / Европа / Происшествия и криминал / Экономика / Мнения / Авто
Croftoon
0
Знаете, что такое прецедент? Это такое неприятное правило, согласно которому, если ты что-то сделал, то другие тоже могут. Даже те, кто, как говорил незабвенный Аркадий...
Комментарии (0)