Czy niewyraźne, ziarniste, 10-sekundowe wideo może zachwycić i wstrzymać oddech? Tak, jeśli pokazuje proces edycji genów.
Wizualizacja rewolucyjnej technologii edycji genów CRISPR to zasługa naukowców z Uniwersytetu Tokijskiego i Uniwersytetu Kanazawa. Opublikowali wideo pokazujące system CRISPR-Cas9 żujący fragment DNA w czasie rzeczywistym.
Zdaniem naukowców praca „molekularnych nożyczek” przebiega dokładnie tak, jak się spodziewali (chociaż nikt wcześniej nie widział samego procesu).
Żółta kropla - enzym Cas9, brązowe nitki - DNA.
Przypominamy, że system CRISPR opiera się na molekularnym mechanizmie przeciwwirusowym, który został wykryty w bakteriach. Jego kluczowym składnikiem jest enzym Cas9 zapożyczony z organizmów jednokomórkowych. Jest kontrolowany przez krótki fragment kodu genetycznego - przewodnik po RNA. Wskazuje na właściwy fragment DNA i w tym miejscu nić jest przecinana.
Dzięki tej metodzie naukowcy mogą modyfikować genom dowolnego organizmu - roślin, zwierząt i ludzi, w tym embrionu ludzkiego.
Naukowcy rozumieją, jak działa ten mechanizm, ale do tej pory nie było tajemnicą, co dokładnie dzieje się w miejscu nacięcia. Tylko dzięki nowoczesnym, precyzyjnym metodom wizualizacji specjaliści mogli na własne oczy zobaczyć i pokazać innym ten proces.
W tym celu naukowcy wykorzystali mikroskopię sił atomowych o dużej szybkości. Wyjaśnijmy, że skaningowy mikroskop sił atomowych ma mikromechaniczną sondę zwaną wspornikiem. Zaostrzony koniec tej sondy jest stale opuszczany w kierunku powierzchni, a następnie odchylany od niej.
Film promocyjny:
Laser wykrywa niewielkie zmiany ugięć wspornika podczas takich ruchów. Zmiany te są rejestrowane, a następnie tworzony jest z nich obraz tego, co skanowała sonda.
W ten sposób japońscy naukowcy uzyskali pierwsze na świecie wideo przedstawiające silnik CRISPR. Bardziej szczegółowo omówili swoją pracę w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications.
Yulia Vorobyova