Нобелевские лауреаты по химии предложили миру новую методику редактирования генома

На прошлой неделе стали известны имена нобелевских лауреатов по химии 2020 года: Дженнифер Дудна (Jennifer Anne Doudna) и Эммануэль Шарпантье (Emmanuelle Marie Charpentier). Американский биохимик и французский микробиолог развивают технологию CRISPR/Cas9, признанную прорывом в генетическом редактировании.

В пресс-релизе Нобелевского комитета, опубликованном 7 октября, достижение тандема назвали «генетическими ножницами». Это высокоточная методика редактирования ДНК, которая позволяет менять геном микроорганизмов, растений и животных.

Еще в 2011 году при изучении гемолитического стрептококка (Streptococcus pyogenes) профессор, директор Института инфекционной биологии Общества Макса Планка, член Французской академии наук Эммануэль Шарпантье обнаружила часть древней иммунной системы микроорганизмов CRISPR/Cas. Молекулу, способную обезвреживать ДНК-вирусы, рассекая их геном. 

Будучи иностранным членом Национальной академии наук США, Шарпантье продолжила исследование совместно с известным американским ученым, доктором философии, профессором Калифорнийского университета в Беркли Дженнифер Дудной — автором ряда трудов по структурной биологии и биохимии.

Ученые провели совместный эксперимент, в ходе которого перепрограммировали фермент из двух компонентов, Cas9 и направляющей РНК, превратив его в генетические ножницы. Суть предложенной ими методики CRISPR/Cas9 заключается в том, что режущий белок можно навести на определенные последовательности ДНК — например, вырезать участок, связанный с нежелательной мутацией, а затем соединить заново, заново переписав код жизни.

Технология CRISPR/Cas9 признана выдающимся достижением генной инженерии, открывающим выход на использование «генетических ножниц» не только в медицине для лечения наследственных заболеваний, но и в практике селекционеров. Уже доказано, что они на порядок ускоряют процесс модификации генома сельскохозяйственных растений по сравнению с традиционной трансгенной технологией.

При получении трансгенных культур геном, отвечающий за какое-либо ценное свойство, можно восполнить цепочку последовательностей после удаления нежелательного звена. Таким образом, открытие Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудны станет толчком к разработке новых технологий генной инженерии.