Теперь генетические эксперименты станут дешёвыми, а самая загадочная часть ДНК – так называемая «мусорная ДНК» – скоро раскроет многие свои тайны. Эти оптимистичные заявления сделал Марио Капеччи (Mario R. Capecchi), профессор университета Юты (University of Utah), вместе с коллегами разработавший новый многообещающий метод генетических исследований.
Во время генетических экспериментов учёные, как правило, вносят изменения в те участки, где находятся последовательности нуклеотидов, идентифицируемые как гены. При этом модификации носят точечный характер, что делает работу очень тонкой и трудоёмкой.
Как сообщает профессор Капеччи, суть нового метода состоит не в воздействии на эту «информационную» часть, а на другую, некодирующую, «мусорную», составляющую более половины ДНК. Хотя эти последовательности не несут никаких сведений, они могут оказывать определённое влияние на кодирующие элементы ДНК (гены), усиливая или ослабляя их активность либо вовсе выключая их.
Примечательно, что операции с некодирующими участками ДНК требуют действий не с определёнными узкими последовательностями, а с достаточно широкими. Это существенно уменьшает затраты сил и времени на достижение нужного эффекта при манипуляциях с геномом.
Надо сказать, что такая логика использовалась и ранее. Но теперь учёные решили ещё больше упростить работу, отказавшись от непосредственных манипуляций с геномом и подключив к ней самих испытуемых – мышей, с которыми проводятся опыты.
Для того чтобы произвести нужные действия с некодирующими участками, учёные предложили использовать два вида фрагментов ДНК. Первый, называющийся loxP, является своего рода «указателем» на место, где с помощью определённых веществ необходимо «разрезать» ДНК. Другой фрагмент является геном, известным под названием Cre.
Чтобы вырезать определённый участок ДНК, предлагается размещать loxP у двух мышей разного пола в различных определённых участках. После того, как мыши скрещиваются, у их потомства loxP оказывается встроенным в два разных участка хромосомы. А протеин, который синтезируется при экспрессии гена Cre, действует в качестве «ножниц», «режущих» ДНК в тех местах, где находятся указатели – loxP.
В результате участок ДНК, находящийся между двумя loxP – где бы они ни находились — вырезается и оказывается выброшенным, что эквивалентно его отключению. Итогом будет мутация, приводящая к изменению функционирования интересующего гена.
Исследователи сообщают, что этот метод работы очень удобен для изучения некодирующей ДНК. Благодаря этому сотрудники Капеччи надеются сделать большие достижения в области лечения заболеваний, вызванных генетическим нарушениями, в частности, рака.
Главным достоинством метода экспериментаторы называют его дешевизну. Это преимущественно очевидно, ведь для отключения всего одной последовательности требуются затраты в $10 тысяч, тогда как новый метод требует для этого всего $200.
Как сообщает Капеччи, он рассчитывает, что с помощью этой инновации сможет к 2010 году вывести порядка 900 мышиных «семей» с определёнными мутациями.
Детальное описание метода опубликовано в журнале Nature Genetics.
Читайте также о пересмотре отношения к мусорной ДНК и её влиянии на ум человека.
