Молекулярный sherlock ищет вирусы

Новый метод молекулярной диагностики был в миллион раз чувствительнее простых способов.

Способ редактирования генома называющиеся CRISPR (либо CRISPR/Cas) на данный момент у всех на слуху. Его в прямом смысле слова позаимствовали у бактерий: в собственном природном виде механизм CRISPR/Cas помогает для разрушения вирусного генома в бактериальной клетке.

Схема белка Cas13a, применяемого в диагностической совокупности SHERLOCK. (Иллюстрация: Broad Institute.) Джеймс Коллинз (James Collins) и Фэн Чжан (Feng Zhang), под управлением которых удалось создать сверхчувствительную совокупность SHERLOCK. (Фото: MIT.)‹ ›

CRISPR/Cas представляет собой сверхсложный молекулярный аппарат, в котором CRISPR – последовательности в бактериальной ДНК, хранящие антивирусные руководства, а Cas – белки, что по данной руководства охотятся за вирусной нуклеиновой кислотой и уничтожают ее. В какой-то момент биологи увидели, что посредством таковой совокупности возможно достаточно совершенно верно вносить исправления в любой геном любой клетки. Бактериальную CRISPR/Cas модифицировали для стали и новых целей деятельно применять в биотехнологических опытах, попутно ее совершенствуя; и многие точно не забывают нашумевшую работу китайских исследователей, каковые посредством CRISPR/Cas подправили геном людской эмбриону.

В возможности CRISPR/Cas разрешит нам избавляться от негативных мутаций, и, в случае если все окажется, мы забудем о наследственных болезнях, о канцерогенных мутациях и о многом втором. Но, увлекшись редактирующими возможностями CRISPR/Cas, все забыли о ее начальной функции – искать вирусную заразу. И вот на данный момент в Science исследователи из Университета Броуда, Массачусетского ряда и технологического института вторых научных центров выпустили статью, в которой обрисовывают стремительный, недорогой и очень действенный метод диагностики вирусных и других зараз посредством совокупности CRISPR/Cas. (Необходимо подчеркнуть, что в соавторах статьи имеется и Евгений Кунин, что был одним из ее первооткрывателей и что на данный момент трудится в Национальных университетах здоровья США.)

По сути, с редактирующей CRISPR/Cas ее новая, диагностическая версия достаточно схожа: и в том месте, и в том месте все сводится к тому, дабы белок, держа при себе некоторый шаблон-инструкцию в виде нуклеиновой кислоты (и в том месте, и в том месте в качестве шаблона употребляется РНК), искал такую же последовательность в других нуклеиновых кислотах, и, найдя сходство, проделывал бы с нуклеиновой кислотой хозяина некую «операцию» . Отличия же в том, что та совокупность, которая сконструирована для редактирования генома, ищет совпадения в клеточной ДНК, и потом точечно вырезает из нее маленький кусочек с мутацией.

Диагностическая же CRISPR/Cas ищет РНК вирусного либо бактериального происхождения, и, помимо этого, фермент Cas, что тут употребляется – это совсем особенный белок называющиеся Cas13a. Характерная изюминка Cas13a в том, что, отыскав мишень и «надкусив» ее, он потом начинает разрушать любые РНК, что видятся у него на пути. В организм такую совокупность не запустишь, но ее возможно применять для диагностики.

К примеру, мы подозреваем, что больной заразился каким-то вирусом. В пример для анализа, забранный у больного, мы вносим фермент Cas13a, что запрограммирован искать РНК отечественного вируса; но, не считая Cas13a, мы еще вносим постороннюю РНК, к которой пришита светящаяся метка. Метка начинает светиться лишь тогда, в то время, когда молекула РНК, к которой она привязана, разрушается.

Тогда, в случае если в примере имеется вирус, фермент его отыщет, расщепит, и затем, как мы только что сообщили, набросится по большому счету на каждые РНК, каковые отыщет – и тогда отечественная аналитическая смесь начнет светиться. Совокупность назвали SHERLOCK – specific high sensitivity enzymatic reporter unlocking.

То же самое возможно сделать и в отношении бактериальной РНК, а также в отношении ДНК, так что посредством SHERLOCK а возможно определить, имеется ли в ДНК раковые мутации, либо же выяснить, какая бактерия поселилась в организме и как у нее обстоят дела с устойчивостью к антибиотикам. Словом, медицинских приложений тут возможно довольно много.

Что до чувствительности, то SHERLOCK в миллион раз чувствительнее простых иммунологических тестов ELISA, в которых заболевание, будь то зараза либо рак, ищут по характерным белкам. Иными словами, данный способ разрешает подметить опасность тогда, в то время, когда другие способы не заметят ничего.

SHERLOCK не требует продолжительных и сложных манипуляций (целый анализ возможно совершить на кусочке стекловолокнистой бумаги, которая удерживает на себе нуклеиновые кислоты), и, наконец, один тест стоит всего 61 цент. Возможно высказать предположение, что на медицинский рынок совокупность SHERLOCK выйдет только скоро.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: жизнь и Наука (nkj.ru)

Случайные записи:

• Левый глаз птенцов не ведает, что видит правый
• «Туалетная маскировка»: как гусеницы притворяются птичьим помётом

Какой антивирус лучше или почему антивирусы не ловят вирусы?

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Считать ли вирусы живыми?

  Если судить по их белкам, вирусы появились практически в один момент с старейшими клетками и с того времени развивались как независимая несколько. В…

• Модель вируса превращает центральный процессор в разносчика виртуального гриппа

  Скомбинировав экспериментальные эти, полученные при помощи кристаллографической рентгенографии, NMR-спекроскопии и липидомики (комплекта способов…

• У гигантских вирусов нашли бактериальную «иммунную систему»

  От собственных паразитов мимивирусы защищаются посредством молекулярно-генетической совокупности, которую, возможно, некогда позаимствовали у бактерий….

• Как вирусы решают судьбу бактерии

  Попавшим совместно в бактериальную клетку бактериофагам приходится решать, вступать ли им между собой в непримиримую борьбу либо же начать сотрудничать….