Sciencemag.cz
Doporučujeme
CRISPR, revoluční technologie na úpravu DNA využitelná v medicíně i při šlechtění, je odvozena od nástrojů, jimiž se baterie chrání před viry. Jedná se o obdobu imunitního systému, když si systém zapamatuje určitou sekvenci (normálně virovou) a proti té pak směřuje útok enzymů, které různě napadají příslušné sekvence, vystříhávají je z genomu atd.
U bakterií se k tomu běžně používá protein Cas9. Vědci nyní nově objevili, že archea, tedy sesterská skupina bakterií a organismy nejspíš ještě primitivnější (původnější), mají genový editor CRISPR spojen s proteinem Cas14. Nově objevený protein Cas14 je oproti Cas9 dlouhý jen asi třetinu, má kolem 500 aminokyselin – ostatní známé systémy Cas jich obsahují asi 950-1450. Lucas Harrington z University of California v Berkeley a David Burstein z Tel Aviv University ve studii publikované v Science uvádějí, že malý editor Cas14 by se mohl uplatnit v malých buňkách nebo ve virech. Pak je zde však ještě jedna zajímavá aplikace, Cas14 se totiž zaměřuje na jednovláknovou DNA. Spíše než pro editaci by tedy mohl být nasazen pro diagnostiku, ať už jde o infekční nemoci, hledání mutací, rakovinných buněk apod. Popisuje se, že při zásahu proti cílové DNA by např. systém pro propojen s fluorescenčním markerem a při detekci/pokusu stříhat by se pak okamžitě produkoval snadno zachytitelný signál. (Poznámka PH: detekce jednovláknové DNA by odpovídala fázi dělení buněk, replikace, tj. by se tak stanovovala okamžitá aktivita?)
Dále existují i proteiny Cas12 a Cas13, ty se prý zase mohou speciálně hodit pro detekce ve dvouvláknové DNA nebo jednovláknové RNA. CRISPR lze tedy používat mnohem variabilněji, než zatím činíme.
Trochu problém je, že Cas14 byl objeven u skupiny archea DPANN ve znečištěných podzemních vodách v Coloradu. Jde o vůbec nejmenší organismy ze skupiny Archea (poznámka: tj. v kladogramu dost daleko třeba od archea z tzv. Lokiho hradu, které by mohly souviset s předky eukaryot), experimentovat s nimi v laboratoři nikdo pořádně neumí, respektive to není standardizováno. Zdá se, že DPANN jsou navíc trochu parazité, respektive k růstu potřebují ještě jiné, větší organismy archea. CRISPR/Cas9, s nímž se zatím experimentovalo, naproti tomu funguje i ve zcela běžné Escherichia coli.
„Programmed DNA destruction by miniature CRISPR-Cas14 enzymes,“ Science (2018). http://science.sciencemag.org/content/early/2018/10/17/science.aav4294
Zdroj: Phys.org
