TALEN (нуклеазы с эффекторами, подобными активаторам транскрипции) | Редактирование генома: прост...

0:00-1:38 | Что такое TALEN? 1:38-2:58 | Как работают TALEN? 2:58-4:30 | Почему TALEN полезны? TALEN, или нуклеазы, подобные активаторам транскрипции! Что это, как они работают и почему они полезны? TALEN — это одна из трех наиболее распространенных методик, наряду с нуклеазами с цинковыми пальцами (ZFN) и CRISPR-Cas9, которые мы в настоящее время используем в редактировании генов. Фактически, упрощенно можно представить все три метода как итеративные версии редактирования генов, где ZFN — это наиболее грубая или базовая версия, а CRISPR-Cas9 — наиболее часто используемая благодаря своей простоте, универсальности и точности. Итак, что такое TALEN? Эффекторы TAL — это белки, которые секретируются бактериями Xanthomonas (растительными бактериями) при заражении растений. Эти TAL-белки содержат высококонсервативные повторы. Этот вариабельный дирезидуальный повтор, или RVD, как его еще называют, действует как своего рода ключ, обеспечивая очень специфическое связывание с определенным участком ДНК. TAL-белки создаются путем слияния этих TAL-белков с эндонуклеазой Fok1, используемой для разрезания ДНК в нужном месте. Другими словами, слияние TAL-белков и эндонуклеазы Fok1 позволяет создать высокоспецифичные «генные ножницы». Если вы смотрели мое видео о нуклеазах с цинковыми пальцами, то фермент Fok1, вероятно, вам знаком, поскольку он используется в этой методике для той же цели. Но как же на самом деле работают эти TAL-белки? Для использования этой методики сначала необходимо сконструировать TAL-конструкцию, специфичную для рассматриваемой последовательности ДНК. Затем эта конструкция вставляется в плазмиду (эту часть эукариотической клетки) и трансфицируется или вводится в клетку. TALEN перемещается вместе с плазмидой. Попав внутрь, ДНК плазмиды экспрессируется, а вместе с ней и TALEN, и таким образом она получает возможность проникнуть в нуклеазу. Оказавшись внутри ядра, она связывается со своим специфическим участком ДНК благодаря повторяющимся вариабельным остаткам (RVD), что работает подобно ключу и замку. Затем Fok1 делает разрез в ДНК. Этот процесс происходит одновременно и на другой стороне двухцепочечной ДНК, создавая двухцепочечный разрыв в ДНК. Варьируя точный способ разрезания ДНК TALEN и то, происходит ли это при наличии альтернативной цепи ДНК, можно либо удалить, либо изменить ген. Опять же, это очень похоже на то, как работает редактирование генов с помощью нуклеаз с цинковыми пальцами. Редактирование генов — довольно спорная тема. Однако во многом это связано с огромным влиянием, которое оно может оказать на общество, как положительным, так и отрицательным, но, на мой взгляд, в основном положительным. Однако, учитывая возможности распространения информации, которые предоставляет эта технология, вполне понятно и, возможно, даже достойно восхищения, что первоначальная реакция многих людей при обсуждении этой темы — осторожность. Этика генетического редактирования — это обширная тема, которую я, возможно, затрону в одном из будущих видео. На данный момент, однако, можно с уверенностью сказать только одно: генная инженерия никуда не денется. Она слишком полезна, чтобы её игнорировать; вопрос скорее в том, в какой степени мы должны ограничивать её использование.