Впервые получены генетически модифицированные тихоходки

Недавно опубликованные результаты исследования в журнале PLoS Genetics сообщают о первом успешном получении генетически модифицированных (ГМ) тихоходок на основе высокоустойчивого вида с помощью технологии CRISPR.

Это открытие открывает новые перспективы для изучения и понимания генетических механизмов у беспозвоночных.

Ученые Токийского университета использовали для своего исследования недавно разработанный метод DIPA-CRISPR, который позволяет редактировать гены беспозвоночных, в том числе насекомых, внедряя ДНК в зрелых самок, внутри которых развиваются яйца. Этот метод открывает новые возможности для генетической модификации различных видов беспозвоночных и может быть ключом к пониманию их биологических процессов.

Для исследования был выбран вид партеногенетических тихоходок Ramazzottius varieornatus, все особи которого являются самками, чьи яйцеклетки развиваются в эмбрионы без оплодотворения. Кроме того, этот вид способен выдерживать сильное обезвоживание благодаря выработке специфического белка, который обратимо превращает жидкое содержимое клеток в гель. Эти особенности делают их идеальным объектом для исследований по генетической модификации и изучению механизмов выживаемости в экстремальных условиях.

Исследование генной модификации у тихоходок представляет собой уникальный подход к изучению генетических механизмов развития. Важным этапом в проведении экспериментов является введение концентрированного раствора рибонуклеопротеинов Cas9 (РНП Cas9) в полость тела родительских самок перед откладкой яиц. Этот метод позволяет получить генетически модифицированное потомство с нокаутированным геном RvY_01244.

Хотя DIPA-CRISPR и аналогичные методы изначально разрабатывались для членистоногих, последующее исследование показало их эффективность на нечленистоногих организмах. Это подчеркивает значимость и перспективы использования подобных методов в генной инженерии различных видов беспозвоночных, включая других представителей тихоходок.

Генная модификация у тихоходок открывает новые возможности для изучения и понимания генетических процессов, лежащих в основе их развития и функционирования. Этот метод не только позволяет создавать модели с измененными генами, но и способствует расширению наших знаний о биологии и эволюции данных организмов.

Метод, разработанный авторами, предлагает новый подход к анализу молекулярных механизмов, которые обеспечивают чрезвычайную толерантность к экстремальным условиям среды. Этот метод может значительно упростить исследования в этой области и помочь раскрыть секреты природной адаптации организмов к неблагоприятным условиям.

Система CRISPR, изначально обнаруженная у прокариотических организмов, играет важную роль в их защите от вирусов. Она состоит из фрагментов ДНК, которые имеют сходство с ДНК вирусов и кодируют короткие цепочки РНК. Эти РНК служат указателями для специального белка-фермента Cas, который разрезает геном вируса и нейтрализует его. Ученые смогли адаптировать эту систему для создания новых методов редактирования генома, открывая новые возможности в области генетических исследований и терапии.

Однако, помимо потенциала в молекулярной биологии, методы CRISPR также могут быть применены в других областях, таких как сельское хозяйство и биотехнология. Например, использование CRISPR может помочь создать растения, устойчивые к засухе или болезням, что имеет огромное значение для повышения продуктивности сельского хозяйства и обеспечения продовольственной безопасности.

Таким образом, методы редактирования генома с использованием системы CRISPR представляют собой мощный инструмент, который может преобразить наше понимание молекулярных механизмов жизни и привести к новым открытиям и прорывам в различных областях науки и технологии.

Источник и фото - lenta.ru