Кто вы? Все нашли?

Еще одно важное для медицины открытие удостоено Нобелевской премии

Еще одно важное для медицины открытие удостоено Нобелевской премии

10.10.2020

Это метод редактирования генома, который разработали Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна (Нобелевская премия 2020 года по химии).

 

Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна

Nobel Media / Niklas Elmehed

 

В анонсе Нобелевского комитета сказано, что Дудна и Шарпантье отмечены за открытие «одного из лучших инструментов генной инженерии: генетических ножниц CRISPR-Cas9, используя которые, ученые могут редактировать ДНК животных, растений и микроорганизмов с очень высокой точностью».

Как это часто бывает в науке, открытие этих генетических ножниц было неожиданным. В ходе исследований Streptococcus pyogenes, одной из бактерий, наносящих огромный вред человеку, Эммануэль Шарпантье  обнаружила ранее неизвестную молекулу tracrRNA. Ее работа показала, что tracrRNA является частью древней иммунной системы бактерий, CRISPR*/Cas**, которая обезоруживает вирусы, расщепляя их ДНК.

Шарпантье опубликовала свое открытие в 2011 году. В том же году она начала сотрудничество с Дженнифер Дудна, опытным биохимиком с глубокими знаниями РНК. Вместе им удалось воссоздать генетические ножницы бактерий в пробирке и упростить молекулярные компоненты ножниц, чтобы их было проще использовать.

Затем в эпохальном эксперименте они перепрограммировали генетические ножницы. В своей естественной форме ножницы распознают ДНК вирусов, но Шарпантье и Дудна доказали, что ими можно управлять, так что они могут разрезать любую молекулу ДНК в заранее определенном месте. Там, где ДНК разрезана, легко переписать нуклеодную последовательность.

И самим авторам работы, и всем их коллегам и критикам было ясно, что у этого изобретения большое будущее: система CRISPR-Cas9 позволяет вырезать из последовательности ДНК любую часть, а также вставить в нее любой фрагмент. Но масштабы практического применения этого инструмента невозможно предугадать и сейчас, спустя годы после его открытия.

Сейчас уже проходят клинические испытания новых методов лечения рака, и мечта о том, чтобы вылечить наследственные заболевания, вот-вот станет реальностью.

Ученые с успехом испытывают новую систему генетического редактирования на животных, растениях и микроорганизмах. Так китайские генетики с помощью CRISPR-редактирования создали свинок, которые не накапливают жир.

Совсем недавно пионеры CRISPR использовали свою технологию для создания точных и быстрых диагностических тест-систем для выявления SARS-CoV-2.

В перспективе возможно создание низкоаллергенных сортов культурных растений, безглютеновой пшеницы, тест-полосок на разные мутантные варианты микроорганизмов и т. д. Проектов множество, но в их основе — использование созданного Дудной и Шарпантье инструмента для генетического редактирования.

Информация о лауреатах

Эммануэль Шарпантье (Emmanuelle Charpentier) родилась в 1968 году в городе Жювизи-сюр-Орж во Франции.
В 1992 году окончила Университет Пьера и Марии Кюри в Париже, где изучала биологию, микробиологию, биохимию и генетику. В 1992-1995 годах была аспирантом в Институте Пастера. В 1995 году получила степень доктора в области микробиологии в Университете Пьера и Марии Кюри.
Работала в ведущих университетах США, Австрии, Швеции, Германии.
В 2018 году она основала и возглавила отделение науки о патогенах Института Общества Макса Планка.
Шарпантье — член Германской академии естествоиспытателей Леопольдина, член-корреспондент Австрийской академии наук, иностранный член Шведской королевской академии наук и Национальной академии наук США и др.

Дженнифер Дудна (Jennifer A. Doudna) родилась в 1964 году в Вашингтоне (США).
В 1985 году получила степень бакалавра в области химии в частном Колледже Помона в Клермонте (Калифорния) и поступила в Гарвардский университет, где работала в лаборатории американского биохимика и генетика Джека Шостака, лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине 2009 года.
В 1989 году Дженнифер Дудна защитила докторскую диссертацию по биохимии.
С 2002 года — профессор биохимии и молекулярной биологии Калифорнийского университета в Беркли.
Дженнифер Дудна — член Национальной академии наук США, Американской академии искусств и наук, Национальной академии медицины.
Лауреат научной премии Кавли, премии Вольфа по медицине и др.

_____________________________________________________________________________________________________________________________

*CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats - скопление разделенных регулярными промежутками коротких симметричных повторов) — участок ДНК бактерий, который состоит из повторов и вставок между ними, гомологичных геномам бактериофагов.

**Cas9 (CRISPR associated protein - CRISPR-ассоциированный белок) — это управляемая при помощи РНК-гидов эндонуклеаза. Streptococcus pyogenes использует Cas9 для запоминания, последующей проверки и разрезания чужеродной ДНК, например, ДНК бактериофагов или плазмид.

назад
Ещё новости