CRISPR / Cas-süsteemi võime teavet salvestada aitas teha bakteritest anduri, mis on võimeline jälgimisandmeid oma DNA-sse salvestama.
Geenimodifikatsioonisüsteemi CRISPR / Cas kasutamine aitas bakterirakke "täiendada" keskkonnaseisundi registreerimise mehhanismiga. See teeb neist elusad sensorid, mis jälgivad ökosüsteemide ja inimeste seisundit. Harris Wang ja tema kolleegid New Yorgi Columbia ülikoolist rääkisid ajakirjas Science avaldatud artiklis oma uuest tööst.
Avatud alles XXI sajandi vahetusel. CRISPR / Cas-süsteem teenib baktereid meie omandatud immuunsuse analoogina: CRISPR-i DNA piirkondade kogu kogub teavet raku poolt kokku puutunud viiruste kohta ja Cas-valgud töötavad sellega, tuvastades kiiresti uue nakkuse. Selle süsteemi elementide kasutamine on avanud organismide geneetiliseks muundamiseks täiesti uued perspektiivid ja pakkunud sellele viimastel aastatel eriti kiiret arengut.
Kui aga GM-insenerid kasutavad CRISPR / Cas-i võimet ära tunda DNA-fragmente, mis on komplementaarsed RNA-malliga, mida teadlased vajavad, ja lõigata need täpselt õigesse kohta, siis seekord huvitasid nad süsteemi "raamatukogu" funktsioone. "CRISPR / Cas on looduslik, bioloogiline mäluseade," ütleb Harris Wang. "Inseneri seisukohalt on see silmapaistvalt struktureeritud, kuna see on juba läbi teinud evolutsiooni, mis on oma teabe salvestamise võime lihvinud."
Teadlased on modifitseerinud baktereid nii, et nad reageerivad mõne keskkonnateguri - näiteks selles sisalduva fruktoosi või vase sisalduse - muutustele, sünteesides DNA plasmiidide lühikesi fragmente. Samuti modifitseeriti CRISPR / Cas süsteemi nii, et suure hulga selliste plasmiidide välimus registreeriti CRISPRi raamatukogus. Kui näiteks vasest ei piisanud, siis sünteesis rakk muid plasmiide, mis “salvestati” CRISPR-i “signaali” asemel.
"See lähenemine tagas stabiilse salvestamise paljude päevade jooksul ning mõõdikute ja aja täpse rekonstrueerimise, järjestades CRISPR-järjestused," kirjutavad teadlased artiklis.
Järgmises etapis plaanivad Harris Wang koos kolleegidega katsetada sellist süsteemi soolehaiguse biomarkerite jälgimiseks vähemalt paar päeva. "Kui patsient neelab selle bakteri alla, suudab ta registreerida kõik muutused, millega ta kokku puutub, läbides kogu seedetrakti," ütleb teadlane, "paljastades varem nägemata, ligipääsmatuid andmeid."
Sergei Vasiliev
Reklaamvideo:
