Chiński zespół badawczy stworzył narzędzie do precyzyjnej edycji milionów segmentów DNA

Chińscy naukowcy ogłosili przełom w dziedzinie inżynierii genetycznej: stworzyli narzędzie, które może precyzyjnie edytować miliony par zasad DNA, podstawowej jednostki tworzącej kod genetyczny żywych organizmów.

Opracowany przez chińskich naukowców na podstawie udoskonalenia istniejących metod edycji genów, nowy programowalny system inżynierii chromosomów może manipulować fragmentami DNA 3,5 razy wydajniej niż oryginalny edytor enzymów – Zdjęcie: SCMP

Zespół badawczy pod kierownictwem profesora Gao Caixia z Instytutu Genetyki i Biologii Rozwojowej Chińskiej Akademii Nauk pomyślnie rozwiązał trwający od dziesięcioleci problem edycji dużych fragmentów DNA zawierających od tysięcy do milionów par zasad.

Narzędzia takie jak CRISPR zrewolucjonizowały edycję genów w przeszłości, ale działały głównie na pojedynczych genach lub kilku parach zasad. Precyzyjna modyfikacja długich fragmentów DNA pozostaje wyzwaniem.

Badania grupy profesora Cao Thai Ha zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym „ Cell ”, prezentując system „Programowalnej Inżynierii Chromosomów” (PCE). Technologia ta umożliwia precyzyjną edycję bardzo dużych segmentów DNA, co jest szczególnie skuteczne w przypadku organizmów wyższych, takich jak rośliny.

Według Chińskiej Akademii Nauk (oddział w Pekinie), PCE może otworzyć nowe kierunki w hodowli roślin, poprawie cech produktów rolnych i leczeniu chorób genetycznych. Ponadto stanowi ważny krok w kierunku stworzenia „sztucznych chromosomów”, obiecującej platformy w biologii syntetycznej nowej generacji.

Profesor Yin Hao, ekspert ds. edycji genów z Uniwersytetu w Wuhan, nazwał to „bardzo znaczącym postępem” i może on położyć podwaliny pod rewolucyjne przełomy w medycynie i rolnictwie .

Podróż ta rozpoczęła się od Cre-Lox, enzymu odkrytego w latach 80. XX wieku, który odegrał kluczową rolę w biomedycynie, umożliwiając wprowadzanie, odwracanie lub zastępowanie dużych fragmentów DNA.

Metoda Cre-Lox ma jednak wiele ograniczeń: jej wydajność gwałtownie spada, gdy edytowany segment DNA jest zbyt długi, łatwo o pozostawienie genetycznych „blizn” i istnieje ryzyko, że zmiana zostanie odwrócona, co sprawi, że wyniki będą niestabilne.

Zespół profesora Cao Thai Ha przeprojektował całą strategię edycji, eliminując powyższe słabości. W rezultacie PCE ma wydajność 3,5 razy wyższą niż Cre-Lox, całkowicie eliminując genetyczne „blizny” i minimalizując ryzyko odwrócenia procesu edycji.

Profesor Doan Hao powiedział, że to duży krok naprzód. Wyjaśnił, że w przeszłości, aby wybrać ziarno spełniające wymagania, naukowcy musieli dokonać edycji nawet 1000 nasion. Jednak dzięki nowemu narzędziu tę liczbę można zredukować do zaledwie 100, oszczędzając mnóstwo czasu i wysiłku.

„W ciągu ostatnich 40 lat był to niemalże rzadki, wręcz bezprecedensowy przypadek, kiedy udało się zmodyfikować enzym w celu zwiększenia jego potencjału, aby stał się popularnym narzędziem edycji genów” – powiedział profesor Doan Hao.

Profesor wyraził nadzieję, że w przyszłości system PCE zastąpi powszechnie stosowane w laboratoriach na całym świecie narzędzia Cre-Lox, otwierając nowe możliwości dla badań medycznych i inżynierii rolniczej.

Powrót do tematu

MINH HAI

Source: https://tuoitre.vn/nhom-nghien-cuu-trung-quoc-tao-cong-cu-chinh-sua-chinh-xac-hang-trieu-doan-adn-20250811145220972.htm