За първи път генното редактиране на CRISPR е използвано върху Squid

Контролно люпило (отгоре) и CRISPR-Cas9 люпило (отдолу). (Карън Крауфорд)

За първи път иновативнотоГенно редактиране на CRISPRМетодът е използван върху калмари, отбелязвайки крайъгълен камък в научното изследване на тези същества – и отваряйки много нови области на потенциални изследвания.

CRISPR позволява много прецизни, бързи и евтини редакции на ДНК. Казано просто, гениалната молекулярна работа на метода често се описва като нещо, което ни позволява да „изрязваме“ и „поставяме“ гени; в хората обещава да ни даде начин насправяне с болесттаиубиване на супербактериина генетично ниво.

В този случай беше използвано редактиране на генома CRISPR-Cas9 Doryteuthis pealeii (дългоперките крайбрежни калмари), за да деактивирате ген за пигментация, като изключите пигментацията, която обикновено се намира в окото на калмара и вътре в специализирани кожни клетки, наречени хроматофори.

„Това е критична първа стъпка към способността да нокаутираме – и да вкарваме – гени в главоногите, за да отговорим на множество биологични въпроси,“ казва морският биолог Джошуа Розентал , от Морската биологична лаборатория (MBL) към Чикагския университет.

CRISPR-Cas9 излюпени калмари. (Карън Крауфорд)

Дългоперките крайбрежни калмари представляват огромен интерес за учените и изследванията на Doryteuthis pealeii стигайки до 50-те години на миналия век, помогнаха да се направи значителен принос в областта на неврологията – включително първото описание на нервния импулс.

Главоноги (калмари, октопод и сепия) имат по-големи мозъци от всички други безгръбначни, способността дапрекодират собствената си генетична информация, както и някои доста невероятни трикове за парти (като възможността за мигновена промяна на цвета).

Възможността за редактиране на гени в тези същества е голямо ново развитие и такова, което може да накара калмарите да се присъединят към редиците на моделни организми в генетичните изследвания, като плодови мушици и риба зебра. Изследването на еволюцията, медицината, роботиката, материалите и дори изкуствен интелект всички биха могли да се възползват.

„Те са развили тези големи мозъци и тази поведенческа сложност напълно независимо“, каза Розентал NPR . „Това дава възможност да ги сравним с нас и да видим кои елементи са общи и кои елементи са уникални.“

Това, което прави това ново постижение такъв успех, е деликатният начин, по който трябваше да се приложи CRISPR: преминаване през здравия външен слой на едноклетъчния ембрион на калмари с микроножици и кварцова игла и след това излюпването му.

Doryteuthis pealeii във водата. (Роджър Ханлън)

Времето на редакциите беше от решаващо значение, но след много фалстартове (и счупени игли) екипът успя да развие ембриони с по-малко пигментирани клетки и по-светли очи.

Надяваме се, че тъй като тези калмари са майстори в редактирането на собствения си генетичен код, това изследване може да тласне нашите собствени техники още повече. Следващата стъпка е да изпробвате техниката при по-малки видове калмари, които са по-лесни за отглеждане (и изследване) в лабораторията.

В бъдеще този метод ще бъде изключително полезен за изследователи, тестващи функцията на определени гени на калмари и проследяване на гени, които контролират невронната активност в създанията – все опции, които просто не са били налични преди.

„Сега всъщност имаме способността да влезем и да тестваме какво прави отделен ген“, каза морският биолог Кари Албертин от MBL NPR .

„Това е нещо, което честно казано, ако ме попитахте преди пет години дали ще можем да направим, просто щях да се изкикотя и да кажа: „Мечтая за това“. Но, знаете ли, не мислех, че ще е възможно. И все пак ето ни.

Изследването е публикувано в Актуална биология .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.