Расширенное исследование ДНК на МКС с помощью инструментов CRISPR

Расширенное исследование ДНК на МКС с помощью инструментов CRISPR

Исследования в области восстановления ДНК являются ключевыми в сфере изучения космоса, где наша человеческая ДНК практически всегда подвергается опасности и может быть изменена радиацией. Более того, крайне важно выяснить, как может организм восстанавливаться после подобных повреждений-трансформаций. Будет ли так называемое восстановление происходить крайне негативным образом или даст человеку новые возможности.

Благодаря четырем студентам, команде исследователей и методу редактированию генома CRISPR, примененному на МКС, удалось сгенерировать разрывы в цепочке ДНК дрожжей, определить метод восстановления и секвенировать восстановленную ДНК, чтобы понять, получилось ли сохранить первоначальный порядок цепочки.

Команда Genes in Space-6 результаты своей работы показала в статье в PLOS ONE. И благодаря новым данным существенно расширился набор инструментов молекулярной биологии на космической станции, что позволяет проводить исследования восстановления ДНК и множество других биологических исследований в условиях микрогравитации.

Понятное дело, что восстановление двойной цепочки ДНК может проходить по двум направлениям: либо происходит восстановление в том числе и изначальной последовательности соединений, либо происходит добавление или удаление частей цепочки. Но изучить то, как этот процесс протекает в космосе до сих пор не представлялось возможным.

Сама программа исследования ДНК проекта Genes in Space-6 появилась благодаря четырем студентам Aarthi Vijayakumar, Michelle Sung, Rebecca Li, и David Li. Проект Genes in Space-6 — национальный конкурс, в рамках которого учащимся с седьмого по двенадцатый классы предлагалось разработать собственные эксперименты по анализу ДНК с использованием Национальной лаборатории МКС США и инструментов на борту станции. Команда ребят также является соавтором полученного документа с результатами.

О методе

Чтобы создать разрывы ДНК в определенных местах, был использован метод редактирования генома под названием CRISPR, который расшифровывается как Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. То есть брались короткие повторяющиеся последовательности ДНК бактерий с последовательностями вирусной ДНК между этими кусочками. В ходе опыта транскрибируют последовательности вирусной ДНК в РНК, которая затем в свою очередь направляет конкретный белок к вирусной ДНК и как бы разрезает ее.

Используя CRISPR, ученые могут создавать четко контролируемые разрывы в известном месте генома, этим устраняя возможные риски случайного повреждения. И этот метод заложил основу для исследования возможности восстановления ДНК в космосе, предоставив возможность получить представление о типе применяемого механизма восстановления.

Популярные материалы