CRISPR – техника за редактиране на геномите на живите организми

CRISPR - техника за редактиране на геномите на живите организми | ✅ Д-р Стоян Арнаудов - Ортопед | Травматолог ⭐️

Редактирането на гени CRISPR е техника, известна със своя потенциал за редактиране на геномите на живите организми, включително хората. Използвайки техниката, може да е възможно да се обърнат вродените състояния, да се убият вирусите и да се правят неща, които преди са били само въображаеми. Но сега е използвано да направи нещо друго изцяло, а именно да даде на материалите способността да променят свойствата си, когато специфични ДНК последователности са наблизо.

Екипът на MIT и Харвард зад новото изследване разработи различни устройства, базирани на новата технология, включително гелове, които освобождават лекарства, електронна схема, която реагира на ДНК сигнали, и микрофлуидно устройство с ДНК сензор, който активира клапан за отваряне и близо. Те предвиждат цял ​​набор от нови интелигентни материали, които могат да взаимодействат с човешкото тяло по много прецизен начин, за да извършват диагностика, да доставят терапии и да правят неща, които в момента са невъзможни.

CRISPR позволява на учените да режат ДНК на определени места, като използват протеини, наречени Cas ензими. В новото изследване учените успяха да използват едноверижна ДНК като контролен механизъм или структурен компонент, придавайки интелигентна биологична функционалност на какъвто и материал да е.

Разработен е полиетилен гликолов гел, съдържащ ДНК, свързана с капсулирано лекарство. Когато се открие специфична ДНК последователност в околната среда, протеин Cas12a след това се активира, за да изреже ДНК в гела и да освободи лекарството, което държи. Екипът също така създаде акриламиден гел с ДНК, съставляваща голяма част от структурата на самия гел, така че когато се разгради от протеина Cas12a, целият гел се отделя и освобождава лекарствата вътре, което е полезно за прилагане на по-големи дози .

За по-нататъшно усъвършенстване на техниката, екипът създаде електронна схема с друг гел, който е проводим, когато ДНК веригите в него са непокътнати. Когато обаче в пробата се появи правилната ДНК последователност, която преминава през електронния компонент, ДНК веригите в гела се прекъсват от Cas12a, отваряйки веригата.

Разбира се, учените вече ще могат да създават всякакви CRISPR-базирани устройства и материали. Например екипът на MIT и Харвард, разработил тази технология, вече работи върху това как да я използва за доставяне на инженерни бактерии за лечение на стомашно-чревни състояния.

Изображение: Инженерите от MIT създадоха ДНК-акриламиден гел, който може да бъде разграден от ДНК-редактиращи ензими. Вдясно гелът се разгражда след двучасово излагане на ДНК „тригерна последователност“. Вляво гелът е изложен на ДНК, която не съдържа задействащата последователност, така че остава непокътната. Снимката е предоставена с любезното съдействие на изследователите

Проучване в списание Наука: Програмируеми интелигентни материали, отговарящи на CRISPR

Чрез: MIT