Ученые из Центра наук о жизни Вильнюсского университета нашли способ подавить активность определенных генов в клетках, не прибегая к разрезанию ДНК. Разработанный метод открывает возможность приостановки работы генетических инструкций внутри клеток.

«В отличие от широко известной системы CRISPR, часто описываемой как „молекулярные ножницы“, новая система типа IV-A CRISPR не разрезает гены. Вместо этого она использует комплекс-„эффектор“, направляемый РНК, для привлечения фермента под названием DinG, который движется вдоль ДНК и подавляет активность целевых генов более мягким способом», — объяснил руководитель исследования профессор Патрик Пауш.

Ученый отметил, что его команда сосредоточилась на механизме точного нахождения участка ДНК, с которого система начинает работу. Для распознавания короткой постоянной последовательности аминокислот или нуклеотидов, мотива, рядом с целевой ДНК-цепью система использует два белка: Cas8 и Cas5. Когда оба белка обнаруживают нужный мотив, они расплавляют двойную спираль ДНК и проверяют целевой участок ДНК.

Ключевой этап процесса проверки — формирование R-петель, открытых структур ДНК. В отличие от нетронутой ДНК, к R-петлям может присоединиться РНК. Уже эта молекула сигнализирует системе о необходимости подавления гена. Фермент DinG, присоединенный к системе IV-A CRISPR, усиливает процесс подавления гена, раскручивая нити ДНК. 

Т.о. новое исследование дает детальное описание внутренних процессов ДНК-интерференции с использованием метода IV-A CRISPR, подавления экспрессии генов. Их работа дает структурную основу для разработки инструментов редактирования генома с помощью IV-A CRISPR.

Научная статья об этом опубликована в журнале Nature Communications.