Cell: создан метод для перестановки ДНК в живых клетках с помощью света

Американские ученые из Принстонского университета разработали новую методику изучения и изменения ДНК, которая может открыть недоступные ранее возможности для генной инженерии. Исследование опубликовано в научном журнале Cell.

Технология основана на способности генерировать крошечные капели жидкости внутри ядра клетки. Эти капли, также известные как конденсаты, формируются как масло в воде и увеличиваются при воздействии определенной длины волны синего света.

Поскольку капли инициируются программируемым белком — модифицированной версией белка, используемого в инструменте редактирования генов, известном как CRISPR, — они также могут прикреплять могут изменять ДНК, прикрепляя белки в нужных местах.

По словам исследователей, физическое перемещение ДНК таким образом представляет собой совершенно новое направление для инженерии клеток с целью улучшения здоровья. Например, ученые сумели притянуть два отдаленных гена друг к другу до тех пор, пока те не соприкоснулись.

Поскольку ДНК является как носителем информации, так и физической молекулой, клетке необходимо развернуть плотно скрученные части ДНК, чтобы скопировать ее информацию и создать белки. Области вдоль генома, которые с большей вероятностью будут экспрессированы, физически менее жесткие и их легче открыть.

Однако другие участки упакованы гораздо плотнее, поэтому клеткам сложно добраться до их содержимого. Ученые сравнили это с книгой, которая легче открывается на одних страницах, чем на других.

Специалисты отметили, что конденсаты позволяют вручную разворачивать нужные участки ДНК и наблюдать за экспрессией генов, а также влиять на их работу с помощью манипуляций. Однако в отличие от упомянутого инструмента CRISPR, новая технология не может редактировать геном, вырезая его фрагменты и меняя их местами.

Авторы открытия добавили, что созданный ими метод позволит детально изучить генетические процессы, происходящие при раке и других болезнях.