Впервые получены генетически модифицированные тихоходки

Они впервые успешно получили генетически модифицированных (ГМ) тихоходок на основе высокоустойчивого вида с помощью технологии CRISPR. Этот прорыв открывает новые перспективы для изучения генетики и эволюции беспозвоночных организмов.

Ученые применили недавно разработанный метод DIPA-CRISPR, который позволяет редактировать гены беспозвоночных, внедряя ДНК в зрелых самок. В результате исследования был использован вид партеногенетических тихоходок Ramazzottius varieornatus, способных выдерживать сильное обезвоживание благодаря специфическому белку, превращающему жидкое содержимое клеток в гель. Этот вид также отличается тем, что все особи являются самками, чьи яйцеклетки развиваются в эмбрионы без оплодотворения.

Эксперименты с ГМ тихоходками могут привести к новым открытиям в области генетики, эволюции и адаптации организмов к экстремальным условиям. Понимание механизмов, лежащих в основе высокой устойчивости этих существ, может быть ключом к разработке новых технологий и лекарственных препаратов.

В ходе эксперимента было обнаружено, что внедрение концентрированного раствора рибонуклеопротеинов Cas9 (РНП Cas9) в ооциты родительских самок незадолго до откладки яиц приводит к появлению генетически модифицированного потомства. Этот метод, известный как DIPA-CRISPR, также использовал одноцепочечные олигодезоксинуклеотиды (ssODN), чтобы успешно получить тихоходок с нокаутированным геном RvY_01244.

Интересно, что хотя DIPA-CRISPR был разработан для членистоногих, исследование показало его эффективность на нечленистоногих организмах. Это подчеркивает широкую применимость этого метода к различным видам беспозвоночных, включая других тихоходок.

Этот метод генетической модификации может иметь потенциальное значение не только для научных исследований, но и для практических приложений в сельском хозяйстве и медицине. Возможно, в будущем он будет использоваться для улучшения устойчивости к болезням или повышения урожайности различных видов беспозвоночных.

Для более глубокого понимания молекулярных механизмов, лежащих в основе высокой толерантности к экстремальным условиям среды, ученые предложили новый метод анализа. Этот метод должен значительно облегчить исследования в данной области.

Система CRISPR, изначально обнаруженная у прокариотических организмов, используется ими для защиты от вирусов. Она состоит из фрагментов ДНК, сходных с последовательностями ДНК вирусов, кодирующих короткие цепочки РНК. Эта РНК направляет белок-фермент Cas к месту в геноме вируса, где необходимо произвести разрез для его уничтожения. Благодаря адаптации этой системы, ученые смогли разработать новые методы редактирования генома.

Использование системы CRISPR для редактирования генома открывает новые перспективы в области молекулярной биологии и медицины. Этот метод позволяет точно и эффективно вносить изменения в генетический материал, что может привести к разработке инновационных подходов к лечению генетических заболеваний и улучшению сельскохозяйственных культур.

Источник и фото - lenta.ru