Dwie Kobiety Otrzymują Nagrodę Nobla W Dziedzinie Chemii Za Narzędzie CRISPR Do Edycji Genów

Opublikowany dnia: 2020-10-19
Przeczytano: 325
Autor: Barbarella
Opublikowany w kategorii: Choroby

Nagroda Nobla w dziedzinie chemii w 2020 r. Trafiła do dwóch kobiet, które opracowały narzędzie do edycji genów o nazwie CRISPR-Cas9, które tnie DNA jak nożyczki molekularne.
Technika ta „zrewolucjonizowała nie tylko naukę podstawową, ale także zaowocowała innowacyjnymi uprawami i doprowadzi do przełomowych nowych metod leczenia” - powiedział w oświadczeniu Claes Gustafsson, przewodniczący Komitetu Nobla w dziedzinie chemii. Dzięki zdolności do zręcznego wycinania określonych sekwencji DNA z genomu, naukowcy mogą dokładnie określić funkcje genów; odkrycia te poszerzają naszą podstawową wiedzę o tym, jak działają te geny, i mogą mieć praktyczne zastosowania, na przykład do uprawy roślin odpornych na suszę i szkodniki oraz do opracowywania terapii raka i chorób genetycznych. Genetyczny system „wytnij i wklej” jest również używany w nowych testach diagnostycznych COVID-19.
Nagrodę Nobla „za opracowanie metody edycji genomu” otrzymali Emmanuelle Charpentier, dyrektor Max Planck Unit for the Science of Pathogens i Jennifer Doudna, profesor biochemii, biofizyki i biologii strukturalnej Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley . Według Science Magazine jest to pierwszy naukowy Nobel przyznany zespołowi złożonemu wyłącznie z kobiet.
Związane z: Nagroda Nobla w dziedzinie chemii: 1901-obecnie
Rozwój CRISPR-Cas9 rozpoczął się nieoczekiwanie, gdy Charpentier badał bakterię Streptococcus pyogenes, która powoduje szereg chorób, od zapalenia migdałków po posocznicę, zgodnie z oświadczeniem Komitetu Nobla. Jak podaje Charpentier, bakterie zawierają cząsteczkę o nazwie tracrRNA, która chroni S. pyogenes przed infekcją wirusami, zgodnie z raportem z 2011 roku w czasopiśmie Nature.
Okazało się, że tracrRNA był tylko jednym ze składników większego mechanizmu obronnego znanego jako system CRISPR / Cas, którego bakterie używają do wycinania i dzielenia DNA wirusów, które próbują je zainfekować, donosi Live Science. Po ataku wirusa bakterie włączają fragment wirusowego DNA do własnego genomu; te trofea bojowe ustawiają się w genomie, pojawiają się wielokrotnie i są znane jako „skupiska regularnie przeplatanych krótkich powtórzeń palindromicznych”, w skrócie CRISPR. Uważa się, że te zarchiwizowane geny pomagają bakteriom rozpoznawać wirusy i zapobiegać przyszłym atakom.
Jednak aby najpierw pociąć wirusowe DNA, bakterie wykorzystują białka „związane z CRISPR”, zwane białkami Cas, pod kierunkiem tracrRNA i innych cząsteczek.
Po odkryciu tracrRNA Charpentier rozpoczęła współpracę z Doudną i obaj odtworzyli genetyczne nożyczki bakterii w probówce. W swojej przełomowej pracy, opublikowanej w 2012 roku w czasopiśmie Science, uprościli system do postaci poręcznego narzędzia do edycji genów, zdolnego do kierowania i wycinania określonych sekwencji DNA z genomu. Od tego czasu narzędzie było dalej udoskonalane i wykorzystywane do szerokiego zakresu zastosowań, w tym do niedawnego opracowania testów diagnostycznych pod kątem COVID-19, donosi BBC.
„To odkrycie, pierwotnie wywodzące się z naturalnego mechanizmu obronnego bakterii przed wirusami, będzie miało niezliczone zastosowania w leczeniu i leczeniu chorób genetycznych i walce z rakiem, a także wpłynie na rolnictwo i inne obszary” - powiedział Luis Echegoyen, prezes Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego , powiedział w oświadczeniu. „Przyszłość tej techniki jest rzeczywiście jasna i obiecująca”.
Niektórzy naukowcy spodziewali się, że biochemik Feng Zhang z Broad Institute może podzielić się Noblem z Charpentierem i Doudną, ponieważ wkrótce po ich odkryciu wykazał, że CRISPR działa również w komórkach ssaków, donosi Science Magazine. Opierając się na pracy Zhanga, Broad Institute otrzymał pierwszy patent na wykorzystanie technologii edycji genów CRISPR u eukariontów - złożonych komórek z jądrem do przechowywania ich DNA - ale instytucje Charpentiera i Doudny nadal walczą o własne patenty, jak twierdzi The Scientist. Magazyn.
Pierwotnie opublikowane w Live Science.