МОСКВА, 9 июл – РИА Новости. Генетики из США впервые встроили в ДНК мышей особый набор "саморазмножающихся" генов, который позволяет быстро распространять определенные вариации генов по всей популяции животных, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке bioRxiv.org.
Войны генов
Геномный редактор CRISPR/Cas9, названный главным научным прорывом 2015 года, был открыт американским ученым Фэнем Чжаном (Feng Zhang) и рядом других молекулярных биологов примерно пять лет назад. С тех пор он пережил несколько модернизаций, которые позволяют ученым использовать его для редактирования генома со стопроцентной точностью.
Практически сразу после обнаружения этой системы в ДНК бактерий, ученые задумались о том, можно ли использовать ее для того, чтобы очень быстро и надежно распространять "нужные" версии генов по популяциям различных живых существ.
Дело в том, что CRISPR/Cas9 и другие редакторы ДНК можно вставить в геномы одноклеточных существ или даже многоклеточных животных таким образом, что они начнут удалять все "неправильные" копии генов и заменять их на "нужные" последовательности ДНК во всех его клетках.
В результате этого все потомство генно-модифицированных и "нормальных" живых существ всегда будет носителями "правильной" копии гена, а не только в половине случаев, как об этом говорят законы Менделя. Благодаря этому "нужные" версии генов распространятся по всей популяции за несколько поколений, не требуя вмешательства в жизнь животных со стороны людей.
Это можно использовать для самых разных целей – уничтожения определенных разновидностей комаров и мошек, распространяющих паразитов, защиты определенных видов животных от болезней или вирусов, а также целого ряда других целей. Многие ученые и политики крайне негативно относятся к этой идее, так как они считают, что подобные "саморазмножающиеся" гены невозможно контролировать.
"Заразный" альбинизм
До настоящего времени, как отмечают Кимберли Купер (Kimberly Cooper) и ее коллеги из университета Калифорнии в Сан-Диего (США), подобные "саморазмножающиеся гены удавалось вставить лишь в ДНК дрожжей и насекомых. Ее команда сделала первый шаг к реализации этой спорной идеи среди млекопитающих, экспериментируя с мышами.
В качестве "мишени" для вставки системы CRISPR/Cas9 ученые выбрали ген Tyr, отвечающий за синтез темных пигментов в организме всех млекопитающих, в том числе и людей. Повреждение всех его копий, как правило, ведет к тому, что животное становится альбиносом, поэтому за изменениями в его состоянии очень легко наблюдать.
Подобрав правильный "шаблон" для распознавания этого гена белком Cas9, ученые "перевели" его на язык клетки, в набор генетических "букв"-нуклеотидов, и вставили в ДНК нескольких мышей вместе с набором инструкций, заставлявших клетку синтезировать молекулы Cas9. Когда грызуны выросли, биологи скрестили их с несколькими "обычными" мышами и проверили, как будет выглядеть их потомство.
Как оказалось, потомство этих грызунов примерно на 73% состояло из альбиносов. Это одновременно подтвердило, что "саморазмножающиеся" гены могут работать и в ДНК млекопитающих, и показало, что эта процедура работает среди них не так активно, как среди беспозвоночных животных.
Подобную методику, как признают сами ученые, пока нельзя использовать для борьбы с крысами и прочими четвероногими "захватчиками", которые были завезены европейцами на тропические острова Тихого и Индийского океана. С другой стороны, уже сейчас ее можно использовать для выращивания животных, предрасположенных к развитию сложных генетических болезней.