Průlomové editování DNA s proteiny patogenních bakterií  
Vědci ze Scrippsova výzkumného institutu přinutili pozoruhodné TALE proteiny řízenou evolucí k tomu, aby se vázaly k prakticky kterékoliv sekvenci v genomu. Editace DNA teď bude zase o něco snazší.

 

Zvětšit obrázek
TALE proteiny nekompromisně obtočené kolem DNA. Kredit: Le Cong.



Každý z nás dostane do vínku DNA namíchanou od rodičů, alespoň pokud jde o savce. Genom není podrobnou knihou osudu, ale někdy se doopravdy nepovede a svému majiteli zařídí velmi mizerný vstup do života. Existují natolik strašné genetické poruchy, že je snad lepší o nich ani nevědět. Až teď se s tím nedalo dělat vůbec nic a na genetických smolařích a jejich blízkých jenom profitovali obchodníci s neštěstím. Přes obrovské potíže a ještě větší nedůvěru veřejnosti se ale pomalu dostáváme do situace, že podobné průšvihy budeme moct rozumným způsobem řešit. V molekulárních laboratořích se stále intenzivněji rozjíždějí technologie, které dovolují požadovaným způsobem přepsat DNA přímo v buňkách.

 

Zvětšit obrázek
Vlevo Carlos Barbas III. Kredit: TSRI.

Carlos Barbas III. ze Scrippsova výzkumného institutu (TSRI) šéfuje týmu, který nedávno významně pokročil ve využití TALE (Transcription Activator-Like Effectors) proteinů právě k editaci DNA. TALE proteiny jsme odkoukali od gamaproteobakterií rodu Xanthomonas, které je vylučují sekrečním systémem typu III., když infikují široké spektrum rostlin. Fungují jako velmi lstivá zbraň, s jejíž pomocí útočící bakterie nabourávají genom rostliny a navázáním na promotory aktivují expresi vybraných genů hostitele, čímž si usnadňují infekci. Barbas považuje TALE proteiny za jeden z nejskvělejších nástrojů dnešní molekulární biologie a se svými spolupracovníky teď ještě vylepšil jejich možnosti.

 

 

Zvětšit obrázek
Infekce bakterie Xanthomonas campestris na listu břečťanu. Kredit: Wikipedia

Vědci si už před časem začali s TALE proteiny hrát a brzy se naučili měnit tu jejich část, která rozeznává cílové místo v DNA. K ní pak přilepovali segmenty proteinů s určitou požadovanou funkcí. V laboratořích celého světa už vznikly desítky tisíc upravených TALE proteinů. V laboratořích jsou známé především umělé restrikční enzymy TALENs (Transcription Activator-Like Effector Nucleases). Přesto ale nejsou tyhle editační nástroje úplně ideální. Mimo jiné až doposud měly jedno zásadní omezení. Všechny doposud objevené přírodní TALE proteiny se mohou vázat pouze k takovým sekvencím DNA, jejichž transkripce začíná písmenem T, čili nukleotidem tymidinem. Strukturní studie těchto editačních proteinů postupně potvrdily, že ve své původní podobě s jinými sekvencemi ani pracovat nemohou. Molekulární biologové se pak drželi tohoto pravidla a prakticky všechny umělé TALE proteiny ho doposud ctily.

 

 

Alena Panicucci Zíková. Kredit: Kredit: PaU AVČR.

Barbasův tým se ale nehodlal jen tak vzdát. Nakonec, s vydatnou pomocí technologie řízené evoluce, dospěli k několika architekturám TALE proteinů, které nesvazuje pravidlo cílové sekvence začínající písmenem T. Vše nasvědčuje tomu, že teď budeme moct s TALE proteiny cílit na prakticky jakékoliv místo v genomu, bez svazujících omezení. Barbas a spol. plánují studovat své nové TALE proteiny zejména jako nástroje pro vývoj genetických terapií. Jejich využití ale nejspíš bude mnohem širší. Smlsnou si na nich molekulární inženýři, biotechnologové, lékaři i nanotechnologové. Jako zajímavý nástroj k editaci DNA vnímá TALE proteiny i Alena Panicucci Zíková, vedoucí Laboratoře funkční biologie protist Parazitologického ústavu Biologického centra Akademie věd v Českých Budějovicích. Není vyloučeno, že se z nich v dohledné době stane univerzální nástroj pro vlepování, vystřihování či přepisování sekvencí uvnitř buněk.


 




Literatura

Scripps Research Institute News 26.8. 2013, Nucleic Acids Research online 26.8. 2013, Wikipedia (TAL effector).

 

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 30.08.2013 09:16
Tisk článku

Mars & Vénus ensemble pour toujours - Gray J.
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 238 Kč
cena: 211 Kč
Mars & Vénus ensemble pour toujours
Gray J.
Související články:

Marsovské news     Autor: Marta Vlasáková (27.11.2016)
Rozděleno! Už není cesty zpět     Autor: Dušan Majer (18.10.2016)
Je vize Marsovské kolonie reálná?     Autor: Ľubomír Mlích (07.10.2016)
Všechno, co jste chtěli vědět o plánu Elona Muska kolonizovat Mars     Autor: Stanislav Mihulka (01.10.2016)
Kdy byla naposledy na Marsu jezera?     Autor: Lukáš Houška (27.09.2016)



Diskuze:

Hmm

Rudolf Svoboda,2013-08-30 11:36:43

temhle recim budu verit az se zivot syntetizuje

Odpovědět

Chiméry na obzoru. To už TADY jednou bylo !

Jaroslav Mrázek,2013-08-30 10:04:26

A pak došlo k zániku . Opakováním se člověk učí, opakováním chyb likviduje. Malý průzkumník s malými objekty typu virus ...a s malým zabezpečením...a bude hotovo ?

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni