Mayo Clinic (Rochester, USA) har udviklet en metode, der tillader, på forskerens anmodning, at tænde og slukke for ethvert gen i en levende organisme.
De eksisterende metoder til genomkontrol er bygget efter samme skema, hvilket alvorligt begrænser deres anvendelse: vi taler om at undertrykke genaktivitet.
Den nemmeste måde at gøre dette på er ved at skære DNA'et med dette gen med et enzym, så genet selv efter reparation ikke kan fungere. Til dette anvendes nukleaser med de såkaldte zinkfingre - strukturelle elementer, der har specificitet for en eller anden nukleotidsekvens.
Men sættet af sådanne "zinkfingre" er begrænset, det vil sige ikke hvert fragment i DNA kan detekteres med deres hjælp. Morfolinoligonukleotider er et alternativ. Disse er korte syntetiske nukleotidkæder med absolut enhver specificitet, du kan ønske dig. Ved at binde til cellulært DNA blokerer de aktiviteten af et bestemt gen. Ulempen ved denne tilgang er midlertidig handling: før eller senere løftes blokaden fra genet af sig selv.
I en artikel, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature, beskriver forfatterne en tredje metode baseret på brugen af nukleaseenzymer fra TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease). Disse er hybridproteiner, hvoraf nogle er taget fra bakterier. Bakteriefragmentet binder til små DNA-fragmenter; på grund af sin ekstraordinære variation kan den tilpasses til at genkende næsten enhver DNA-sekvens. Et andet stykke af TALEN-molekylet er selve nukleasen, der foretager nedskæringer i DNA.
Indtil nu er TALEN blevet brugt i cellekulturer. Nu har forskere været i stand til at tilpasse denne metode til hele organismer. En genetisk regulator blev indsat i genomet af den stribede zebrafisk (Danio rerio), der gjorde det muligt at tænde eller slukke for et bestemt gen. Det vil sige ved hjælp af den specifikke nuklease TALEN blev der foretaget et snit nær genet af interesse for forskere. Derefter blev denne regulatoriske nukleotidsekvens indsat i snittet ved anvendelse af andre enzymer.
Derefter var det eneste, der var tilbage, at trykke på håndtaget, det vil sige at tilføje stoffer, der tænder eller slukker for regulatoren. Det skal understreges, at for det første tillader anvendelsen af TALEN indførelse af en reguleringssekvens "sidelæns" til ethvert gen, og for det andet kan denne manipulation, som forfatterne viste, udføres med hele organismen og ikke kun med cellekulturen.
Det er vanskeligt at overvurdere udsigterne til en ny metode (eller en ny modifikation af en gammel, hvis du vil). For eksempel er det vigtigt at vide, hvad et bestemt gen gør gennem hele livet, om dets funktion ændres, om det fortsætter med at arbejde osv. Indtil nu var det utroligt svært at finde ud af: forskere kunne slå noget gen fra for et andet embryonet, men det var ikke muligt at tænde det igen i en voksen organisme. Hvis mutationen viste sig at være kritisk, døde embryoet, hvorefter det blev konkluderet, at genet var ekstremt vigtigt på fosterstadiet, men ingen vidste, hvad der skete med det næste.
Salgsfremmende video:
Og nu er der en chance for grundigt at lære de aldersrelaterede, så at sige, træk ved generne. Og dette er ikke at nævne det faktum, at det ved hjælp af den beskrevne metode er teoretisk muligt at "tænde" eller "slukke" gener, hvis forkerte aktivitet er grundlaget for svære arvelige (og ikke kun arvelige) sygdomme.