«CRISPR-on — это инструмент, который будет очень полезен для изучения многих биологических процессов, особенно для изучения функций генов и генных сетей», — говорит член-основатель Whitehead Рудольф Яениш. «В отличие от РНК-интерференции, которая обычно используется для инактивации активности генов, система CRISPR-on позволяет активировать клеточные гены. Эта технология существенно расширяет наши возможности изменять экспрессию генов в культивируемых клетках и животных».Система, названная CRISPR-on, представляет собой модифицированную версию CRISPR / Cas (для «кластеризованных с регулярными интервалами коротких палиндромных повторов / связанных с CRISPR»), которая задействует систему защиты бактерий от вирусных вторжений.
CRISPR / Cas использует фермент Cas9, который разрезает ДНК в местах, указанных одиночными направляющими РНК (sgRNA). Для CRISPR-on команда Уайтхеда модифицировала фермент Cas9, исключив его способность расщеплять ДНК и добавив домен активации транскрипции.
Полученный фермент может увеличивать экспрессию генов без постоянного изменения ДНК.Новая система описана на этой неделе в журнале Cell Research.
Способность CRISPR-on активировать только желаемые гены на разных уровнях может быть использована, чтобы помочь ученым улучшить наше понимание сети транскрипции, лежащей в основе множества заболеваний, и потенциально найти новые способы их лечения.«Многие заболевания, особенно сложные, связаны с множеством генов, и эту систему можно использовать терапевтически для нацеливания и одновременной активации нескольких генов и спасения этих фенотипов болезни», — говорит Альберт Ченг, аспирант лаборатории Яениша и соавтор книги. Бумага Cell Research. «Или мы могли бы использовать его для изучения генных сетей болезней и лучшего понимания того, как эти болезни работают».До сих пор исследователи использовали CRISPR-on для одновременной активации до трех нативных генов в клетках человека.
«Я думаю, что нам нужно проделать дополнительную работу, чтобы увидеть, есть ли какие-либо ограничения на количество генов, которые CRISPR-on может активировать за один раз», — говорит Хаойи Ван, соавтор и постдокторский исследователь лаборатории Jaenisch. «Мы хотели бы увидеть, сможем ли мы получить данные об активации 10 или более генов, чтобы увидеть, есть ли верхний предел того, что может делать эта система».Эта работа поддержана грантами Фонда Краучера и Национального института здоровья (NIH) HD 045022 и R37CA084198.