Группа специалистов из Копенгагенского университета, возглавляемая испанским исследователем Гильермо Монтойей, выяснила, как новые молекулярные ножницы Cpf1 раскрывают и режут ДНК.

Этот представитель семейства CRISPR-Cas демонстрирует высокую точность и способность выступать в роли GPS, когда нужно определить его местоположение на сложной карте генома. Свойства Cpf1 помогут повысить качество технологии.

Команда успешно отобразила и описала принцип работы системы в статье Nature.

Cpf1 – белок, принадлежащий к роду Cas и позволяющий резать двухспиральную ДНК для запуска процесса модификации генома. Он делает процедуру более точным и безопасным.

Система CRISPR Cas9 уже используется для редактирования генов животных и растений. Она также имеет потенциал в лечении рака, заболевания сетчатки и других нарушений.

Ученые по всему миру работают над улучшением технологии. Для этих целей они, в частности, сфокусировались на режущих ДНК белках, вроде Cpf1. Команда Монтойи смогла направить протеин в специфические участки генома, управляя процессом с помощью рентгеновской кристаллографии.

«Мы облучили кристаллы белка, чтобы наблюдать их структуру в атомарном разрешении, — объяснил соавтор работы. – Рентгеновская дифракция – одна из основных биофизических технологий, использующихся для этих целей. Основное преимущество Cpf1 заключается в получении ступенчатых срезов, вместо тупоконечных, которые давал Cas9. Это облегчает введение последовательностей ДНК».

Белок также отличает универсальность и простота перепрограммирования. Эти свойства делают систему подходящим способом лечения генетических заболеваний и опухолей. Она также может использоваться для модификации микроорганизмов с целью синтеза метаболитов, необходимых в производстве лекарств и биотоплива.