Ученые Института Вейцмана «взломали» код природного редактора РНК
08.08.2021 18:07Открытие позволит повысить эффективность исправления генетических мутаций, вызывающих ряд болезней.
Когда несколько лет назад доктор Шрага Шварц рассказывал знакомым, что изучает модификации РНК, большинство из них не понимали, о чем он говорит.
Теперь все изменилось - благодаря вакцинам против COVID-19, которые основаны на химически модифицированных молекулах РНК, этот научный термин вошел практически в каждый дом. Ожидается, что в будущем технологии, основанные на модификациях РНК, выйдут далеко за рамки вакцин и сыграют жизненно важную роль в разработке лекарств от различных заболеваний.
Развивая наше понимание функционирования РНК, Шрага Шварц и его сотрудники из отдела молекулярной генетики Научного института им. Вейцмана обнаружили ключевой принцип, регулирующий естественный тип модификации РНК, известный как "редактирование РНК". Это открытие может в будущем найти применение в медицине лечения генетических заболеваний.
Д-р Шрага Шварц, Анна Узони и д-р Ронит Нир. Фото: Институт Вейцмана
Целью д-ра Шварца было изучение естественного редактирования молекул РНК, при котором некоторые их строительные блоки - нуклеозид аденозин (A) - превращаются в инозин (I), который в свою очередь несет генетическую информацию о строительном блоке ДНК - гуанозине (G). Исследование, проведенное студенткой Анной Узони, раскрыло механизм, который расширяет наше фундаментальное понимание модификаций РНК и может быть использован для исправления часто встречающейся мутации, вызывающей генетические нарушения, когда аденозин в последовательности ДНК занимает место гуанозина. Такие расстройства включают муковисцидоз, анемию Фанкони, тромбофилию и дефицит альфа-1-антитрипсина.
«Наши открытия могут позволить исправить мутацию G-to-A с помощью механизма редактирования, который естественным образом присутствует в клетках, минуя необходимость внедрения посторонних молекулярных механизмов, таких, как CRISPR», - отмечает д-р Шварц.
Молекулы РНК устроены так же, как как ДНК - четыре основания расположены в различных комбинациях, но в отличие от ДНК, они имеют ограниченную продолжительность жизни и по большей части состоят из одной нити, в отличие от двойной спирали ДНК. Однако некоторые части молекул РНК тоже содержат две цепи, и они иногда подвергаются модификациям ферментом под названием ADAR, который превращает некоторые из их оснований A в I. Эти модификации являются частью регулярного обслуживания РНК - возможно, таким образом наш организм "помечает" собственные двухцепочечные РНК как безопасные, в отличие от РНК вирусов.
Шварц хотел понять, как именно ADAR выбирает свои мишени, поскольку таким образом редактируется лишь малая часть оснований A в двухцепочечных РНК. С этой целью Узони и ее коллеги синтезировали около двух тысяч вариантов двунитевой РНК, каждый длиной около 300 оснований, отличающихся друг от друга мутациями, приводящими к небольшим, но систематическим структурным изменениям. Ученые вставили синтезированные варианты в клетки человека, ждали несколько часов, пока ADAR выполнит свою работу, а затем искали изменения, вызванные этим ферментом.
Исследование выявило замечательную закономерность: в каждой из двух тысяч мутировавших РНК ADAR неизменно заменял A на I в месте, которое было на 35 оснований перед мутацией, изменившей двухцепочечную структуру. Замена осуществлялась в обеих цепях РНК и повторялась с фиксированными интервалами в 35 оснований по всей молекуле РНК.
Эту закономерность можно использовать для корректировки генома клетки посредством редактирования РНК, вводя намеренное структурное нарушение на расстоянии 35 пар оснований от мутации G-to-A, которую необходимо исправить. Фактически, ученые уже показали, что этот подход привел к трехкратному увеличению редактирования целевого фрагмента существующими технологиями изменения РНК.
«Редактирование РНК имеет свои преимущества перед методами лечения, которые напрямую влияют на геном», - говорит Узони. «Поскольку молекулы РНК недолговечны, любые изменения, которые они вносят, будут временными. Даже если это означает, что редактирование РНК необходимо будет повторить, это может быть безопаснее, чем внесение постоянных изменений в ДНК».
В исследовании приняли участие д-р Ронит Нир, Ноам Штерн-Гиноссар и Ярон Антеби из отдела молекулярной генетики Института Вейцмана; Офир Шлифер и профессор Эрез Леванон из Университета Бар-Илан, и д-р Йонатан Штельцер из отдела молекулярной клеточной биологии Института Вейцмана.
Источник: MFA
Фото: Институт Вейцмана
Читайте также:
![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Поиски истоков жизни на Земле открыли новые тайны клеток человека
Две биологические загадки, разделенные миллиардами лет, сошлись воедино в недавнем исследовательском...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
«Супер-пробка» Института Вейцмана для вируса COVID-19
Исследователи израильского Института Вейцмана вместе с партнерами из французского Института Пастера...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Ученые Института Вейцмана научились выращивать мышиные эмбрионы вне матки
Новый метод позволяет наблюдать за развитием эмбриона в режиме реального времени.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Израильские искусственные клетки производят вирусы для безопасных исследований
В Институте Вейцмана создан миниатюрный "конвейер" по производству и сборке белковых элементов структуры вируса....![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Компьютерные «запчасти» могут дать толчок дизайну белка
С помощью компьютера израильские исследователи моделируют эволюцию белков, создавая структуры, не существующие...Лента новостей:
![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
ЦАХАЛ: на юге Газы погиб израильский военнослужащий
На юге сектора Газы погиб 37-летний капрал-резервист Моти Равэ.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
ЦАХАЛ: на юге Газы погиб военнослужащий
На юге сектора Газы погиб 19-летний старший сержант Ноам Дуэк.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
ЦАХАЛ: тела погибших заложников были найдены в туннеле в гуманитарной зоне Хан-Юниса
ЦАХАЛ уточнил некоторые детали операции по эвакуации останков заложников, погибших в секторе Газы....![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
БАГАЦ приказал переправить в Газу тысячу доз крови для переливания
МАДА: кровь будет предоставлена не из государства Израиль, а из стран региона.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Тревога в Западной Галилее
С 17:11 до 17:18 в населенных пунктах Западной Галилеи не прекращали звучать сирены воздушной тревоги.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Нетаниягу в речи перед Конгрессом: «Это битва цивилизации против варварства»
Глава правительства Биньямин Нетаниягу выступил перед членами двух...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Протесты возле Капитолия перед выступлением Нетаниягу: начались задержания
Демонстранты кричат:"Биби, мы не закончили! Интифада только началась"![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Парижу угрожают «реками крови» из-за участия израильтян в Олимпиаде
В соцсетях появился видеоролик, в котором человек в маске угрожает Олимпийским играм 2024 года в...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
NYP: На фоне демарша демократов поддержка Израиля республиканцами все очевидней
В Милуоки состоялся съезд Республиканской партии, который уже считают самым проеврейским...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
В здании Конгресса арестованы 200 антиизраильских активистов
Протестующие выступали за прекращение поставок оружия Израилю, который ведет военные действия в секторе Газа.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Google обсуждает покупку израильского стартапа за 23 млрд долл
Google ведет переговоры о приобретении израильского стартапа в сфере кибербезопасности Wiz.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
IAI сообщила о сделке с иностранным клиентом на 1 млрд долл
Данная сделка - одна из крупнейших в истории концерна, хотя и не самая крупная.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Платить меньше за электроэнергию теперь можно с НОТ
В минувшем месяце начал свою работу HOT energy – новый бренд и подразделение группы НОТ, которое занимается...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
NVIDIA купила два израильских стартапа
NVIDIA приобрела израильского создателя ПО для технологий ИИ, компанию Run:AI, и другой израильский стартап, работающий...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Сэм Олтман признан самым влиятельным евреем
Глава компании OpenAI, разработавшей ChatGPT, Сэм Олтман, признан самым влиятельным евреем мира по версии...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Немцы и израильтяне разработали подводный беспилотник
Беспилотная подводная лодка весит 5,5 тонн, имеет длину 10,9 метра.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Rafael: лазерная система перехвата ракет будет поставлена ЦАХАЛу в 2025 году
“Уже в следующем, 2025 году, система Маген Ор, лазерная система для...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Израильские ученые: летучие мыши продемонстрировали человеческие способности
Израильские ученые: летучие мыши свободно ориентируются в пространстве, вспоминают прошлое и планируют будущее.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Израильские психологи показали, что у влюбленных сердца действительно бьются в такт
Ученые Еврейского университета Иерусалима провели исследование, посвященное физиологии...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Израильские ученые создали самовосстанавливающееся стекло
Ученые считают, что дальнейшие исследования приведут к широкому спектру применений нового материала.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
От лихорадки Западного Нила в Израиле умерли 15 человек
Медики советуют избегать нахождения близ стоячих водоемов и чаще пользоваться репеллентами.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Вспышка лихорадки Западного Нила: подтвержден 21 случай
В Израиле по состоянию на 23 июня подтвержден 21 случай заражения лихорадкой Западного Нила.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Иногда они возвращаются
Насколько велик риск повторного инфаркта или инсульта и что делать, чтобы этого не случилось?![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Погибший в Газе старшина после смерти спас пятерых израильтян
Старшина Сиван Вейль, боец бригады коммандос подразделения «Эгоз», был смертельно ранен 29 марта в секторе Газа. Несмотря на усилия...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
В Израиль прибыла делегация врачей из Украины на стажировку в сфере реабилитации зрения
Вчера, на фоне продолжительной войны на Ближнем Востоке и спустя два года с момента начала войны в Украине, в Израиль...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Теперь у резервистов есть право на скидку в 91% на землю в Негеве и Галилее
Реализация решения вступила в силу, и теперь покупатели земли смогут...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Что и на сколько подорожало в Израиле 1 мая
После завершения праздника покупателей ждет и необъявленное подорожание различной продукции в виде отмены скидок.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Атака Ирана на Израиль обвалила биткоин
Рынок криптовалют пережил стремительное падение после ударов Ирана по территории Израиля.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
«Битуах Леуми» обанкротится на восемь лет раньше, чем ожидалось
Ожидается, что «Битуах Леуми» придет к банкротству на восемь лет раньше, чем прогнозировалось ранее.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Moody's: рейтинг Израиля понижен до A2, прогноз негативный. Нетаниягу: «Экономика устойчива»
"Понижение рейтинга не связано с экономикой, оно целиком связано с тем, что мы...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Новые израильские сериалы
Компания НОТ постоянно знакомит своих зрителей с оригинальной израильской кино- и телепродукцией самых разных жанров. На этой неделе...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Создатели «Фауды» снимут фильм о 7 октября
«Отцы» известного на весь мир израильского сериала «Фауда» Лиор Раз и Ави Иссахаров снимут художественный фильм о 7...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
С праздником Шавуот!
Праздник отмечает дату получения Закона Божьего - Торы - на горе Синай спустя семь недель после Исхода из Египта....![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Эден Голан вышла в финал «Евровидения»
Эден Голан вышла в финал «Евровидения», несмотря на антиизраильские протесты и призывы бойкотировать...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Памяти Дня Катастрофы и героизма
5 мая с заходом солнца весь Израиль и все евреи мира будут вспоминать павших и выживших в День катастрофы и героизма...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_main.png)
![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Как предавали Трампа
Еще до выборов 2016 г. против Трампа выступила большая часть Республиканской элиты. В основном, так сказать,...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Не любой ценой
Когда на Аялоне вопят, что «операцию нельзя продолжать, покуда в Газе есть заложники», Синуар понимает,...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Вероятность победы Трампа не столь велика, как кажется
Нет сомнения, что обошедший весь мир эффектный снимок Трампа с воздетым...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Мнимое миролюбие нобелевских лауреатов
Призывать остановить войну следует тех, кто её начал, а не жертв агрессии.![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Что не убивает, делает человека более сильным
Только вернулся с кровавого ралли Дональда Трампа. Зашел в дом и получил пять звонков с тревожным сообщением о выстрелах...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_main.png)
Во вторник, 25 июня, состоялась церемония завершения программы "Маса-Учителя", в рамках которой ежегодно в Израиль приезжают около 150 волонтеров из диаспоры, чтобы преподавать разговорный английский израильским школьникам, фактически присоединяясь к педагогическим коллективам в школах социальной и географической периферии Израиля.
![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Сотни мероприятий, десятки проектов, 180 пар: «Мидраше Ционит» исполняется 25 лет
«Мидраша Ционит» - еврейская международная...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
120 врачей-репатриантов интегрируются в израильскую систему здравоохранения
В этом году в программе приняло участие 120 врачей, которые, несмотря...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
В разгар войны: 90 русскоязычных участников программ «Маса» получили израильское гражданство
Когда началась война, ребята решили остаться в Израиле, несмотря...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Новая инициатива организации «Маса» и МИДа предоставит молодежи из диаспоры инструменты для борьбы с антисемитизмом
Многие участники "Масы" рассказывают о...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Участники программ «Маса» приехали в Израиль перед войной, остались и нашли любовь
Рони из Нью-Йорка и Тим из Бельгии приехали в Израиль примерно за два месяца до...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img.png)
Олимпийский пиар, или «Как победить Олимпиаду»
После утверждения России, что у них украли золотую медаль по художественной гимнастике, Ядида написал сатирический...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Наши резервы
Мне совершенно не мешает ходить "оборванцем". И вот я вышел из дома в своем обычном виде по делам на угол Бегин-Каплан. В разгар...![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)
Проверка Бузагло
"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."![](https://dom.co.il/application/views/custom022014/img/triangle_bottom_img_3.png)