CRISPR е набор от молекулни ножици, който променя света. Това е ензим, който реже ДНК и учените разбраха през 2012 г., че биха могли да го внедрят за евтино, ефективно редактиране на гени: Просто маркирайте CRISPR молекулата с малко РНК (тънък плъзгач на генетичен материал, който се придържа към ДНК), за да я насочи и може да изреже и „пренапише“ всеки фрагмент от ДНК, който неговите носители биха искали да насочат.
Учените играят с CRISPR от години, като се справят с ХИВ, изтриват генетични заболявания от клетките на експериментални човешки ембриони и повишават възможността за кръстосани трансплантации на органи. Някои учени дори сериозно говорят за възкресяването на отдавна изчезналия вълнен мамут с помощта на CRISPR.
Но досега учените не са наблюдавали пряко CRISPR в действие. Те знаят, че това работи, защото ако CRISPR се използва на някои клетки, тези клетки изтриват ДНК с прилаганите редакции. Но тъй като участващите молекули съществуват в такъв малък мащаб, е невероятно трудно да ги наблюдавате директно в действие.
Но „трудно“ не означава невъзможно. В статия, публикувана на 10 ноември в списанието Nature Communications, екип от изследователи, водени от Микихиро Шибата от университета Каназава и Хироши Нишимасу от Токиоския университет, разкриха визуално наблюдение на CRISPR в действие.
Същия ден Нишимасу сподели GIF в Twitter, който показва действието да се развива в близост до реално време.
Малко е трудно да разбереш какво се случва тук, но стрелите, които изследователите добавиха, помагат. Тези дълги кафе-кафяви линии? Това са нишки на ДНК. Слънчевожълтото петно? Това е ензимът CRISPR-Cas9, наречен за кратко CRISPR, и неговата петна от водеща РНК. Лилавите стрелки насочват към петна на нишката, в която CRISPR се захапва, а второто парче ДНК, обозначено със сивата стрелка, се отделя, след като CRISPR завърши с наклоняване. Целият процес, ускорен в GIF, отнема около 30 секунди.
Изследователите заснели видеото с помощта на техника, известна като атомна силова микроскопия. В публикация в блога на Nano Research Group от Georgia Institute of Technology, изследователят Уенджи Май, който не е участвал в новата книга, обясни, че микроскопията с атомна сила включва подслушване на тема отново и отново, точка по точка, много бързо, с невероятно остра игла и записване на силата, с която иглата среща. Това позволява на изследователите да изграждат груби - но изключително остри, с наноразмерни изображения - изображения и видеоклипове на засегнатата област.
Това видео разкрива за първи път пряко наблюдение на CRISPR поведение, точно както изследователите отдавна са го подозирали. Атлантикът съобщи вчера (13 ноември), че когато изследователите показаха своето видео на конференция в Голямото небе, Монтана, публиката, пълна с опитни потребители на CRISPR, се задъха.
