Ученым удалось впервые временно отключить ген в клетках зародыша рыбы
ТАСС, 7 августа. Американские молекулярные биологи впервые временно отключили ген в клетках растущего зародыша рыбки данио-рерио с помощью геномного редактора CRISPR/Cas13d. Таким образом они уменьшили длину ее хвоста. Благодаря этому биологи смогут узнать подробности того, как развиваются эмбрионы человека и животных. Результаты работы опубликовал научный журнал Developmental Cell. Мы до сих пор не понимаем, как работают гены, которые управляют развитием зародыша. В последние годы ученые начали активно интересоваться тем, как устроена и как работает генетическая программа развития организмов, которая превращает оплодотворенную яйцеклетку в зародыш, плаценту и другие важнейшие компоненты плода. К примеру, три года назад британские и корейские генетики впервые отредактировали ДНК жизнеспособных человеческих яйцеклеток и отключили один из ключевых генов, который связан с работой программы развития человека. Экспериментируя с недавно открытым геномным редактором CRISPR/Cas13d, Баззини и его коллеги выяснили, как аналогичных результатов можно добиться, не внося изменений в структуру генома зародыша. Благодаря этому его можно использовать для того, чтобы вносить временные изменения в геном клетки, повреждая или изменяя молекулы так называемой матричной РНК. Это своеобразные копии генов, которые образуются в ядре клетки и затем транспортируются в ее цитоплазму. Там их могут считывать рибосомы – компоненты клетки, которые отвечают за производство белка. Соответственно, если повредить или изменить матричную РНК, то ген временно "отключится" или же его работа радикально изменится. Руководствуясь этой идеей, Баззини и его коллеги попытались поменять работу гена TBXTA, который управляет ростом хвоста зародыша рыбки данио-рерио, а также нескольких генов, которые отвечаюи за рост эмбриональных стволовых клеток. Для решения этой задачи, как показали первые опыты с уже существующими вариациями белка Cas13d, ученые создали новую версию этой молекулы, которая могла эффективно работать в зародышах разных видов позвоночных животных. Этот вариант белка, который назвали RfxCas13d, успешно справился с возложенной на него задачей: резко замедлил рост хвоста у эмбрионов в первом случае, и полностью остановил их формирование во втором. Последующие эксперименты с RfxCas13d, как надеются ученые, помогут им найти ответ на одну из важнейших загадок биологии – как молекулы РНК, которые оплодотворенная яйцеклетка унаследовала от матери, влияют на развитие зародыша. Если ученые узнают ответы на эти вопросы, то смогут понять, как возникают многие случаи бесплодия, связанные с неправильной "очисткой" яйцеклетки от материнских молекул РНК.ТАСС Наука