Mayo Clinic (Rochester, USA) telah mengembangkan kaedah yang memungkinkan, atas permintaan penyelidik, untuk menghidupkan dan mematikan gen apa pun dalam organisma hidup.
Kaedah kawalan genom yang ada dibina mengikut skema yang sama, yang secara serius membatasi penggunaannya: kita bercakap mengenai penindasan aktiviti gen.
Cara termudah untuk melakukannya adalah dengan memotong DNA dengan gen ini dengan enzim sehingga walaupun setelah diperbaiki, gen tersebut tidak dapat berfungsi. Untuk ini, nuklease dengan apa yang disebut jari seng digunakan - elemen struktur yang mempunyai kekhususan untuk satu atau urutan nukleotida yang lain.
Tetapi set "jari-jari seng" seperti itu terhad, iaitu tidak semua serpihan dalam DNA dapat dikesan dengan bantuannya. Oligonukleotida morfolin adalah alternatif. Ini adalah rantai nukleotida sintetik pendek dengan kekhususan yang anda mahukan. Dengan melekat pada DNA selular, mereka menyekat aktiviti gen tertentu. Kelemahan pendekatan ini adalah tindakan sementara: cepat atau lambat, sekatan dari gen akan diangkat dengan sendirinya.
Dalam artikel yang diterbitkan dalam jurnal Nature, penulis menerangkan kaedah ketiga berdasarkan penggunaan enzim nuclease TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease). Ini adalah protein hibrid, sebahagiannya diambil dari bakteria. Fragmen bakteria mengikat pada serpihan kecil DNA; kerana kebolehubahannya yang luar biasa, ia dapat disesuaikan untuk mengenali hampir semua urutan DNA. Bahagian lain dari molekul TALEN adalah nuclease itu sendiri, yang membuat pemotongan dalam DNA.
Hingga kini, TALEN telah digunakan dalam kultur sel. Kini para penyelidik dapat menyesuaikan kaedah ini kepada keseluruhan organisma. Pengatur genetik dimasukkan ke dalam genom zebrafish bergaris (Danio rerio) yang membolehkan gen tertentu dihidupkan atau dimatikan. Maksudnya, dengan menggunakan nuclease TALEN, sayatan dibuat dekat gen yang diminati para saintis. Kemudian, urutan nukleotida peraturan ini dimasukkan ke dalam sayatan menggunakan enzim lain.
Setelah itu, yang tinggal hanyalah menekan tuas, yaitu menambahkan bahan yang menghidupkan atau mematikan pengatur. Perlu ditekankan bahawa, pertama, penggunaan TALEN memungkinkan pengenalan urutan peraturan "sideways" ke gen mana pun, dan kedua, manipulasi ini, seperti yang ditunjukkan oleh penulis, dapat dilakukan dengan seluruh organisme, dan tidak hanya dengan kultur sel.
Sukar untuk menilai secara berlebihan prospek kaedah baru (atau pengubahsuaian baru yang lama, jika anda mahu). Sebagai contoh, penting untuk mengetahui apa yang dilakukan oleh gen tertentu sepanjang hidup, sama ada fungsinya berubah, sama ada ia terus berfungsi, dan lain-lain. Sehingga kini, sangat sukar untuk mengetahui: para saintis dapat mematikan beberapa gen yang lain tahap embrio, tetapi tidak mungkin menghidupkannya semula pada organisma dewasa. Sekiranya mutasi ternyata kritis, embrio mati, setelah itu disimpulkan bahawa gen itu sangat penting pada tahap embrio, tetapi tidak ada yang tahu apa yang terjadi kemudian.
Video promosi:
Dan sekarang ada peluang untuk mempelajari dengan teliti ciri-ciri yang berkaitan dengan usia, mengenai karya gen. Dan ini belum lagi fakta bahawa dengan menggunakan kaedah yang dijelaskan, secara teorinya mungkin untuk "menghidupkan" atau "mematikan" gen, aktiviti yang salah adalah asas penyakit keturunan yang teruk (dan bukan hanya keturunan).
