Система CRISPR/Cas9 позволяет с высокой точностью добавлять, удалять или изменять генетический материал в клетках живых организмов. 3 Процесс редактирования генома с помощью этой системы включает несколько этапов: 1
- Создание направляющей РНК (sgRNA). 1 Ключевой элемент системы, содержит короткий участок, комплементарный заданной последовательности ДНК. 1 Учёные могут синтезировать sgRNA, точно «настроенную» на ту область генома, которую требуется изменить. 1
- Работа белка Cas9. 1 Cas9 — фермент, обладающий способностью разрезать ДНК в определённом месте. 1 При связывании с sgRNA он образует комплекс, который находит и расщепляет целевой участок ДНК. 1
- Внесение изменений. 1 После того как Cas9 «вскрывает» ДНК, клеточный репарационный механизм «чинит» разрыв. 1 Существует два основных пути такой «починки»: 1
- Негомологичное соединение концов (NHEJ). 1 В этом случае в точку разрыва могут быть внесены мелкие вставки или делеции, что в итоге может отключить целевой ген. 1
- Ремонт с использованием гомологичной последовательности (HDR). 1 Если в клетку дополнительно внести «шаблон» ДНК, имеющий желаемые изменения, клетка при восстановлении разрыва может использовать этот фрагмент в качестве образца, встраивая новые нуклеотиды в правильном порядке. 1
Таким образом, CRISPR/Cas9 позволяет не просто «сломать» целевой ген, но и отредактировать его с нужной точностью, что открывает возможности для коррекции болезнетворных мутаций. 1