Mayo kliinik (Rochester, USA) on välja töötanud meetodi, mis võimaldab teadlase soovil elusorganismi mis tahes geeni sisse ja välja lülitada.
Olemasolevad genoomitõrjemeetodid on üles ehitatud sama skeemi järgi, mis piirab tõsiselt nende rakendamist: me räägime geeniaktiivsuse pärssimisest.
Lihtsaim viis seda teha on selle geeniga DNA lõikamine ensüümiga, nii et ka pärast parandamist ei saaks geen toimida. Selleks kasutatakse nn tsink-sõrmedega nukleaase - struktuurielemente, millel on spetsiifilisus ühe või teise nukleotiidjärjestuse suhtes.
Kuid selliste "tsink sõrmede" komplekt on piiratud, see tähendab, et kõiki DNA fragmente ei saa nende abiga tuvastada. Alternatiiviks on morfoliini oligonukleotiidid. Need on lühikesed sünteetilised nukleotiidahelad, millel on täiesti igasugune spetsiifilisus, mida soovite. Rakulise DNA külge kinnitudes blokeerivad nad konkreetse geeni aktiivsuse. Selle lähenemisviisi puuduseks on ajutine tegevus: varem või hiljem kaotatakse geeni blokeerimine iseenesest.
Ajakirjas Nature avaldatud artiklis kirjeldavad autorid kolmandat meetodit, mis põhineb TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease) nukleaasi ensüümide kasutamisel. Need on hübriidvalgud, millest mõned on võetud bakteritest. Bakterifragment seondub väikeste DNA fragmentidega; tänu oma erakordsele varieeruvusele saab seda kohandada peaaegu iga DNA järjestuse äratundmiseks. Teine TALENi molekuli tükk on nukleaas ise, mis teeb DNA-s lõikeid.
Siiani on TALENi kasutatud rakukultuurides. Nüüd on teadlased suutnud seda meetodit kohandada tervete organismidega. Triibulise sebrakala (Danio rerio) genoomi sisestati geneetiline regulaator, mis võimaldas konkreetset geeni sisse või välja lülitada. See tähendab, et spetsiifilise nukleaasi TALEN abil tehti sisselõige teadlastele huvi pakkuva geeni lähedal. Seejärel sisestati see regulatiivne nukleotiidjärjestus teiste ensüümide abil sisselõikesse.
Pärast seda ei jäänud muud üle kui kangi vajutada ehk lisada aineid, mis regulaatori sisse või välja lülitasid. Tuleb rõhutada, et esiteks võimaldab TALENi kasutamine viia regulatiivse järjestuse mis tahes geeni külge "külgsuunas", ja teiseks saab seda manipuleerimist, nagu autorid näitasid, läbi viia kogu organismi ja mitte ainult rakukultuuriga.
Uue meetodi (või vana modifikatsiooni soovi korral) väljavaateid on raske üle hinnata. Näiteks on oluline teada, mida konkreetne geen kogu elu teeb, kas selle funktsioon muutub, kas see töötab edasi jne. Siiani oli seda uskumatult raske teada saada: teadlased võivad mõne geeni teise jaoks välja lülitada embrüo staadiumis, kuid täiskasvanud organismis ei olnud seda võimalik uuesti sisse lülitada. Kui mutatsioon osutus kriitiliseks, suri embrüo, misjärel jõuti järeldusele, et geen on embrüonaalses staadiumis äärmiselt oluline, kuid keegi ei teadnud, mis sellega edasi juhtus.
Reklaamvideo:
Ja nüüd on võimalus geenitöö nii-öelda eakohaseid jooni põhjalikult õppida. Ja see ei pea mainimata asjaolu, et kirjeldatud meetodit kasutades on teoreetiliselt võimalik "sisse lülitada" või "välja lülitada" geenid, mille vale tegevus on raskete pärilike (ja mitte ainult pärilike) haiguste aluseks.
