Китайците откриха как да управляват милиони двойки ДНК 3,5 пъти по-бързо и по-чисто

PCE спестява на селекционерите години работа.

Китайски учени създадоха инструмент, който може прецизно да редактира милиони двойки ДНК нуклеотиди, решавайки едно от най-големите предизвикателства пред генното инженерство през последните десетилетия. Разработката е ръководена от Гао Цайся от Института по генетика и биология на развитието към Китайската академия на науките. Професор Ин Хао от Института за медицински изследвания към Университета в Ухан, който не е участвал в проекта, го нарича „значителен напредък“ и основа за бъдещи пробиви в медицината и селското стопанство, съобщава South China Morning Post.

Изследването, публикувано в рецензираното списание Cell, описва усъвършенствана техника за програмируемо хромозомно инженерство (programming chromosome engineering, PCE), която позволява да се променят големи фрагменти от ДНК – милиони двойки нуклеотиди в генома на висшите организми, особено на растенията.

Според пекинския филиал на CAS технологията дава възможност да се контролират структурните вариации в генома, което открива перспективи за създаване на по-устойчиви култури, разработване на лечения за наследствени заболявания и ускоряване на работата по изкуствените хромозоми.

Разработката се основава на ензима Cre-Lox, който се използва от 80-те години на миналия век за замяна или инвертиране на големи участъци от ДНК. Ефективността му обаче намалява с увеличаването на размера на редактирания сегмент, а на мястото на промените остават „белези“, които затрудняват по-нататъшните манипулации.

Професор Ин отбеляза, че промените, направени със старата технология, могат да бъдат обратими, което ги прави временни.

Екипът на Гао е преработил тази техника и е отстранил тези недостатъци. PCE осигурява повече от 3,5 пъти по-висока ефективност от оригиналния Cre-Lox, елиминира образуването на „белези“ и свежда до минимум риска от отмяна на промените.

Ако преди е трябвало да се обработят хиляди семена, за да се намери едно с подходящи характеристики, сега са достатъчни 100. Това значително намалява времето и ресурсите, необходими за отглеждането на културите.

Учените прогнозират, че PCE постепенно ще замени Cre-Lox в лабораториите по целия свят, като повиши ефективността на изследванията в медицината и агротехнологиите.

Разработването на този подход може да се превърне в основа за сливането на синтетичната биология и традиционното развъждане, създавайки единна платформа за бъдещи пробиви.