newsare.net
Китайские специалисты преодолели ключевые недостатки традиционных способов редактирования генов благодаря интеграции современных методиУченые взломали код для редактирования целых хромосом
Китайские специалисты преодолели ключевые недостатки традиционных способов редактирования генов благодаря интеграции современных методик проектирования белков, технологий искусственного интеллекта и продвинутых техник генной инженерии. Группа китайских ученых под руководством профессора Гао Цайся из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук разработала две новые технологии редактирования генома, известные под общим названием «системы программируемой хромосомной инженерии». Их статья демонстрирует возможность точного манипулирования крупными фрагментами ДНК размером от килобаз до мегабаз у многоклеточных организмов, пишет ScienceDaily. Обширные исследования продемонстрировали огромный потенциал специфической рекомбиназной системы Cre-Lox для точных хромосомных манипуляций. Тем не менее практическое применение этой системы сдерживалось тремя ключевыми недостатками: Оборотность реакций — способность участков Lox вызывать обратимую рекомбинацию, приводящую к исчезновению желаемых модификаций.Комплексность тетрамерной структуры белка Cre, делающая затруднительной точную настройку ферментативной активности.Негативное влияние остаточных участков Lox, которые после рекомбинации могут нарушить точность редактирования. Для решения указанных проблем ученые внедрили ряд инноваций. Во-первых, они сделали участки Lox несимметричными, что снизило риск ненужных обратных изменений больше чем в 10 раз. Так, они почти полностью устранили этот эффект, при этом сохранив отличную производительность прямой рекомбинации. Во-вторых, они воспользовались системой AI-информированного моделирования AiCE, позволяющей эффективно проектировать белки с учетом известных эволюционных и структурных особенностей. Новый метод получил название AiCE rec. Его использование позволило добиться значительного улучшения эффективности работы фермента Cre — скорость и качество рекомбинации увеличились примерно в 3,5 раза по сравнению с обычным вариантом. Read more