CRISPR-ассоциированные транспозоны позволяют вставлять гены в ДНК без её разрезания

Исследователи из Broad Institute (MIT и Гарвард), MIT и Национальных институтов здоровья (NIH) обнаружили, что CRISPR-ассоциированные транспозоны можно использовать для вставки заданных генов в ДНК без её разрезания. В статье, опубликованной в журнале Science, группа описала новую технику редактирования генов и её эффективность при тестировании на бактериальном геноме.

Техника редактирования CRISPR-Cas известна своим потенциалом для лечения наследственных заболеваний. Однако она остаётся склонной к ошибкам: разрезая ДНК, система иногда делает нецелевые разрезы, что может приводить к непредсказуемым последствиям, включая развитие опухолей.

В новой работе учёные использовали CRISPR совместно с другим белком для редактирования цепи ДНК без её разрезания. Метод получил название CRISPR-ассоциированная транспозаза (CAST).

В основе метода лежат транспозоны («прыгающие гены») — фрагменты ДНК, способные спонтанно менять своё положение в геноме. Исследователи соединили транспозон Tn7 с ферментом Cas12, используемым в системе CRISPR. В этой системе CRISPR направляет транспозон Tn7 к нужному участку генома, после чего транспозон встраивается в ДНК, не разрезая её.

Пока техника носит статус доказательства принципа, но показывает многообещающие результаты. В многократных тестах её успешность составила 80%, в то время как для обычного CRISPR этот показатель — всего 1%.

На данный момент неизвестно, будет ли метод работать в небактериальных организмах.