Исследователи из Токийского университета впервые успешно отредактировали гены с помощью технологии CRISPR у высокоустойчивых видов тихоходок. Ранее их невозможно было изучить с помощью инструментов редактирования генома, пишет Phys.org.
Успешная доставка CRISPR бесполым видам тихоходок напрямую приводит к появлению потомства с отредактированными генами. Создание и редактирование конкретных генов тихоходок позволяет исследователям выяснить, какие гены отвечают за устойчивость особо живучих существ и как именно эта устойчивость работает.
Если вы слышали о тихоходках, то вы, несомненно, знаете об их необычных способностях переживать сильную жару, холод, засуху и даже космический вакуум. Их невероятная живучесть привлекает внимание исследователей уже много лет.
«Чтобы изучить сверхспособности тихоходок, нам сначала нужно понять, как функционируют их гены, — комментирует доцент Такеказу Куниеда с факультета биологических наук. — Я и моя команда разработали метод редактирования генов — добавления, удаления или перезаписи — так же, как это происходит с компьютерными данными, у очень толерантного вида тихоходок Ramazzottius varieornatus».
Команда использовала недавно разработанный метод под названием «прямой родительский CRISPR» (DIPA-CRISPR), основанный на методике редактирования генов CRISPR, которая может служить генетическим скальпелем для эффективного вырезания и модификации конкретных генов. Преимущество DIPA-CRISPR заключается в том, что метод способен влиять на геном потомства целевого организма. До тихоходок ученые тестировали этот метод только на насекомых.
Ramazzzottius varieornatus — «женский вид» тихоходок. Его представители размножаются бесполым путем. Почти все потомство, в отличие от других животных, имеет две идентичные копии одного и того же отредактированного кода, что делает его идеальным кандидатом для DIPA-CRISPR.
«Нам просто нужно было внедрить инструменты CRISPR, запрограммированные на определенные гены для их удаления, в тело родителя, чтобы получить модифицированное потомство», — уточняет Коюки Кондо, доцент кафедры наук о жизни Технологического института Тиба.
Основная черта устойчивости, которую демонстрирует изучаемый вид, — это способность выдерживать сильное обезвоживание в течение длительных периодов времени. Ранее было показано, что это частично связано с особым видом гелевого белка в клетках тихоходок. И эта черта интересна тем, что она также была применена к клеткам человека.
Куниеда и другие исследователи тихоходок пытаются выяснить, получится ли в будущем применить их способность к органам человеческого тела, чтобы те были успешно обезвожены и регидратированы без ухудшения характеристик. Если это окажется возможным, то новая технология произвела бы революцию в донорстве, транспортировке и использовании органов в хирургии для спасения жизней.
«Я понимаю, что некоторые люди обеспокоены редактированием генов, но мы проводили эксперименты по редактированию генов в хорошо контролируемых условиях и хранили отредактированные организмы в закрытом отсеке», — объясняет эксперт.
По словам специалиста, CRISPR может стать невероятным инструментом для понимания жизни на Земле. С его помощью получится создать полезные приложения, которые могут положительно повлиять на мир. Эксперименты с тихоходками продолжаются. Их результаты покажут, какие медицинские фантазии могут стать реальностью в будущем.
Мало кто знает, но чуть более пяти лет назад на Луне потерпел крушение зонд Beresheet, на борту которого находились тихоходки. Разобрались, могли ли эти микроскопические животные выжить на поверхности естественного спутника Земли.
