Это открытие может изменить правила игры в генетике.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Несколько лет назад технология CRISPR произвела революцию в науке. Она позволяла редактировать двойную спираль ДНК, что открыло путь к лечению наследственных болезней. Но с одноцепочечной ДНК — основой некоторых вирусов и важной частью клеточных процессов — так просто работать не получалось. До сих пор не было ферментов, которые могли бы избирательно разрезать именно ее.

Группа профессора Фредерика Вейера нашла решение. Они изучили фермент Ssn у бактерии Neisseria meningitidis (менингококка) и выяснили, что он распознает конкретную последовательность в одноцепочечной ДНК и разрезает ее. Более того, ученые обнаружили тысячи похожих ферментов, каждый из которых работает со своей уникальной последовательностью.

Почему это важно

• Одноцепочечная ДНК используется в диагностике, нанотехнологиях и редактировании генов, но раньше не было точных инструментов для работы с ней.
• Новые ферменты помогут создавать более эффективные методы генной терапии, диагностики инфекций и даже контроля за опасными бактериями.

Мы показали, что эти ферменты могут точно находить и разрезать свою мишень в одноцепочечной ДНК. Теперь у нас есть тысячи вариантов для разных задач, — говорит Алекс Ривера-Мильо, один из авторов исследования.

Уже подана заявка на патент, а значит, вскоре могут появиться новые медицинские технологии.

Это открытие решает давнюю проблему молекулярной биологии: отсутствие точных «ножниц» для одноцепочечной ДНК. CRISPR работал только с двойной спиралью, а многие вирусы (например, парвовирусы) и ключевые клеточные процессы (репликация, репарация) зависят именно от одноцепочечных молекул.

Где это пригодится

• Диагностика. Можно создать сверхточные тесты на патогены, включая РНК-вирусы, которые часто существуют в одноцепочечной форме.
• Генная терапия. Редактирование станет точечнее — например, при работе с участками ДНК, которые временно раскручиваются в одноцепочечное состояние.
• Борьба с бактериями. Если понять, как менингококк использует Ssn для обмена генами, можно блокировать его устойчивость к антибиотикам.

Пока это фундаментальная наука, но потенциал — огромный.

Ранее ученые создали технологию, которая переписывает ДНК.