Ученые открыли новые CRISPR-Cas системы

Ученые из Сколтеха, Национальных Институтов Здоровья и Массачусетского Технологического Института открыли новые типы CRISPR-Cas систем адаптивного бактериального иммунитета. Особенности этих систем дают большие возможности для разработки новых способов редактирования геномов и контроля работы тех или иных генов. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Nature Reviews Microbiology. Технология CRISPR-Cas произвела революцию в современной биологии и биомедицине, позволив исследователям изменять по своему желанию точно определенные участки генома. В природе CRISPR-Cas используется бактериями для защиты от вирусов. За счет того, что СRISPR-Cas участвует в постоянной эволюционной гонке вооружений между бактериями и вирусами, возникло большое разнообразие таких защитных систем. Сейчас ученым удалось провести масштабный биоинформатический анализ и идентифицировать ранее неизвестные типы CRISPR-Cas систем, которые могут найти применение в сфере геномного редактирования. Например, система типа VI-B – обладает дополнительными белками, которые по всей видимости регулируют работу этой системы. Данная система уже даже охарактеризована не только теоретически, но и экспериментально. В новой системе типа V-U для защиты используются белки малого размера, что делает ее особенно привлекательной для геномной инженерии, ведь с маленькими белками биоинженерам проще работать. «Данная работа – продолжение исследования, посвященного новым CRISPR-Cas системам и опубликованного нами ранее, – рассказал первый автор исследования, аспирант Сколтеха Сергей Шмаков. – В данной работе мы произвели масштабный полуавтоматический поиск отдельных элементов CRISPR-Cas систем в геномных базах данных, что привело к открытию новых систем. Гены некоторых из предсказанных нами систем очень необычные, что делает открытые нами системы CRISPR-Cas не похожими на изученные ранее. В нашей работе были использованы практически все прокариотические геномные данные, доступные на данный момент, поэтому мы можем быть почти уверены, что теперь нам известны все основные типы CRISPR-Cas систем у прокариот». Исследовательская группа Константина Северинова активно занимается поиском новых CRISPR-Cas систем, подробным изучением уже открытых систем и поиском новых антибиотиков в сотрудничестве с группами Кунина и Жанга. Работы ведутся при поддержке исследовательского гранта NextGeneration, поддерживающего совместные исследования учeных из Сколтеха и MIT.