Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nová studie identifikuje enzymy odpovědné za různé varianty methylace bází v DNA. Díky tomu bychom měli dokázat lépe vkládat do genomů další DNA, protože pak bude methylovaná stejně jako ta původní a s menší pravděpodobností z genomu zase vypadne ven.
Methylaci bází DNA můžeme považovat za epigenetickou změnu, do jisté míry dokonce přenášenou do další generace (s trochou nadsázky „lamarckistickou“). Buněčný aparát methylaci provádí z řady důvodů – k regulaci genové exprese, k rozlišení vlastní a cizí DNA a nebo k označení DNA během dělení (pro odlišení starých a nových řetězců apod.). Vědci z Dánské technické univerzity nyní dokázali lépe identifikovat enzymy, které odpovídají za tyto procesy, prozatím alespoň u dvou bakterií. Postupně zjistili, jaké vzory při methylování vytvářejí jednotlivé methyltransferázy.
Díky tomu by mělo být možné vkládanou DNA při úpravách genomů namethylovat tak, aby příslušné vzorce odpovídaly původní DNA. Jinak existuje relativně velká pravděpodobnost, že původní organismus novou DNA nepřijme, alespoň ne trvale, a zase ji z genomu po čase „vystříhá“. Další možnou technikou je upravit původní organismus z hlediska methylace tak, aby se co nejvíc podobal methylaci na vloženém kousku genomu. Vědci by třeba mohli vytvořit modelové organismy namethylované na míru („umělý methylom“) pro vkládání určitých konkrétních sekvencí. To by se mohlo realizovat ovládáním aktivity jednotlivých methyltransferáz, respektive zapínáním a vypínáním příslušných genů, které je kódují. Nebo by šlo i vystříhat z genomu geny pro určité methyltrasferázy, což by zajistilo, že původní buňka nebude obsahovat určité vzory methylace.
Zavádění nových genů celkem spolehlivě zvládáme u známé a prozkoumané bakterie Escherichia coli, ale u jiných bakterií je úspěšnost mnohem menší, původní organismus vloženou DNA často rozštěpí a dodání nové biochemické funkce se nezdaří. Nově v této souvislosti zkoumané bakterie M. thermoacetica a A. woodii mají v podobě GMO velký průmyslový potenciál. Podařilo se zde identifikovat geny pro 23 methyltrasferáz, ovšem pouze 12 různých vzorů/motivů methylování DNA; z toho vyplývá, že ne všechny methyltransferázy jsou aktivní. 11 z 12 motivů se podařilo přiřadit konkrétním methyltranferázám, respektive genům pro ně.
Nature Communications, http://dx.doi.org/10.1038/s41467-019-11179-9
Zdroj: Technical university of Denmark / Eurekalert
