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:

Поиски истоков жизни на Земле открыли новые тайны клеток человека
Две биологические загадки, разделенные миллиардами лет, сошлись воедино в недавнем исследовательском...
«Супер-пробка» Института Вейцмана для вируса COVID-19
Исследователи израильского Института Вейцмана вместе с партнерами из французского Института Пастера...
Ученые Института Вейцмана научились выращивать мышиные эмбрионы вне матки
Новый метод позволяет наблюдать за развитием эмбриона в режиме реального времени.
Израильские искусственные клетки производят вирусы для безопасных исследований
В Институте Вейцмана создан миниатюрный "конвейер" по производству и сборке белковых элементов структуры вируса....
Компьютерные «запчасти» могут дать толчок дизайну белка
С помощью компьютера израильские исследователи моделируют эволюцию белков, создавая структуры, не существующие...Лента новостей:

Опубликовано имя лидера протестов, обвиненного в секс-атаке против полицейской
В ходе обыска у него были обнаружены автомат Калашникова, карабин и гранаты.
«Кан»: Ави Маоз войдет в правительство
В коалиции намерены назначить в ближайшее время двух новых министров.
В Израиле арестован несовершеннолетний, планировавший теракт от имени ИГИЛ
"Тенденция, при которой граждане Израиля вовлекаются в терроризм и шпионаж, является чрезвычайно серьезной,...
Сирены тревоги в центре Израиля: обстрел из Йемена
Ракета была перехвачена за пределами воздушного пространства Израиля.
Израиль сбил две ракеты, запущенные из Йемена
Ракеты были уничтожены до их проникновения в воздушное пространство страны.
Президент Турции Эрдоган призывает «Аллаха» к уничтожению Израиля
Президент Турции Реджеп Эрдоган призвал к уничтожению Израиля во время своего визита в мечеть.
В ОАЭ приговорили к смерти убийц эмиссара ХАБАД
ОАЭ вынесли смертный приговор трем убийцам посланника движения ХАБАД, раввина Цви Когана.
СМИ: США требуют от Египта принять сотни тысяч жителей Газы, угрожая отменой финансирования
Американская газета "Ватан" утверждает, что речь идет о 500000-700000...
Премьер Ливана: желающих дружить с Израилем в стране нет
Премьер-министр Ливана заявил, «что никто в Ливане не хочет нормализации отношений с Израилем»
Хуситы: мы ударили по аэропорту им. Бен-Гуриона
Представитель йеменских хуситов заявил о нанесении ракетных ударов по аэропорту Бен-Гурион и атаке на авианосец США USS...
Израильский хайтек привлёк 4 млрд долл за год
Это более чем в два раза превышает показатель предыдущего года.
Израильский туризм: теперь на подъем или дальше в пропасть?
Во время войны самый сильный экономический удар пришелся именно по туристической отрасли и в первую очередь – по...
Шпионский стартап, в который вложился Эхуд Барак, продан почти за миллиард
Значительная часть сделки будет оплачена наличными.
Edwards Lifescience покупает израильский медицинский стартап за 300 млн долл
Стартап разработал более безопасную микроинвазивную технологию лечения заболеваний митрального...
Google обсуждает покупку израильского стартапа за 23 млрд долл
Google ведет переговоры о приобретении израильского стартапа в сфере кибербезопасности Wiz.
Израиль введет в эксплуатацию систему Iron Beam в течение девяти месяцев
Исраэль Кац: лазерная система ПВО Iron Beam будет введена в эксплуатацию до конца 2025 года.
Илон Маск обвиняет в перебоях в работе X «масштабную кибератаку какой-то страны»
"Нас атакуют каждый день, но сегодняшняя атака осуществляется с большими...
Израиль представлен на оборонной выставке IDEX в ОАЭ
Павильон еврейского государства демонстрирует сотни видов вооружений.
Вперед, к международным достижениям: начался отбор в научные олимпийские сборные Израиля
Министерство просвещения и Центр ученых будущего Фонда Маймонида начинает процесс формирования...
Заканчивается запись на программы Минпроса для одаренных детей
Запись на программы Минпроса для одаренных и эрудированных школьников подходит к концу. Подчеркнем, что записаться на...
С началом зимы далеко не все радуются установлению желанной прохлады. Есть среди нас и те, кто встречает зиму с тревогой, опасаясь обострения хронического недуга. Эти люди – астматики. Про астму чего только не говорят, порой диаметрально противоположное. Для того чтобы выяснить всю правду, мы обратились к доктору Эмилии Хардак, заведующей отделением пульмонологии в больнице «Бней-Цион», консультанту по пульмонологии в Северном округе больничной кассы «Маккаби».

Помощь инвалидам ЦАХАЛа с черепно-мозговыми травмами
В этом центре раненые солдаты находят не только профессиональную поддержку и интересные занятия,...
В Израиле удвоилось число жертв вируса Западного Нила
Вирус Западного Нила диагностировали уже у 440 израильтян. Зафиксировано 32 летальных исхода.
От лихорадки Западного Нила в Израиле умерли 15 человек
Медики советуют избегать нахождения близ стоячих водоемов...
Вспышка лихорадки Западного Нила: подтвержден 21 случай
В Израиле по состоянию на 23 июня подтвержден 21 случай заражения лихорадкой Западного...
Иногда они возвращаются
Насколько велик риск повторного инфаркта или инсульта и что делать, чтобы этого не случилось?
Кнессет заморозил повышение взносов в Битуах Леуми
Согласно заявлению комитета, повышение будет действовать исключительно в течение двух лет.
Налоговое управление подтвердило повышение налогов на автомобили в 2025 году
С 2025 года в Израиле увеличатся налоги на покупку всех типов автомобилей....
Кнессет принял решения об увеличении налоговой нагрузки на граждан
Некоторые депутаты выразили недовольство тем, что меры негативно скажутся на уязвимых слоях населения.
Утверждены законы об отмене выплаты пособий террористам и родителям несовершеннолетних террористов
Похожий закон уже утверждался в 2021 году, однако...
JPMorgan снизил прогноз израильской экономики
Американский инвестиционный банк JPMorgan опубликовал пересмотренный прогноз для израильской экономики.
Галь Гадот наградили за поддержку Израиля
«Галь Гадот – героиня как на экране, так и за его пределами, она – неустанная движущая сила в борьбе с антисемитизмом»
Израиль обнародовал название песни для «Евровидения»
Стало известно название композиции, с которой Юваль Рафаэль выйдет на сцену «Евровидения-2025»....
Выставка «Сквозь осколки» – искусство, идущее от сердца
Солдаты, получившие тяжёлые черепно-мозговые травмы во время...
Опасный путь к футбольной славе
Новый драматический сериал компании НОТ «Шломи 6» рассказывает о двух 17-летних парнях из Нетании – двоюродных...
Эдриан Броуди получил «Золотой глобус»
Актер Эдриан Броуди стал лауреатом премии «Золотой глобус», победив в номинации «Лучшая...
"Я уже писал и еще раз повторю: нет «векового конфликта» между Израилем и его арабскими соседями. Есть стремление развращенных сил на Западе, намеревающихся уничтожить современный свободный мир и его форпост – еврейское государство. И эти силы на Западе прилагают все усилия для достижения своих целей, используют несчастных жителей Газы и Ливана для непрерывных атак на Израиль, поощряют миллиардами, позволяют вооружаться, обеспечивают дипломатическую поддержку, используют суд в Гааге против руководителей Израиля и главное – предоставляют медийную поддержку."

Поколение пустыни против древнего еврейского великана
"Эпоха поколения пустыни закончилась...
Когда же йоамашит нам ручкою помашет?
"В эти дни произошли два перекликающихся события, которые нам лишний раз...
Гражданская война? Ради кого?
"Друзья, а вы обратили внимание, что о "гражданской войне" в Израиле настойчиво призывают одни и те же люди?"
Клин клином вышибают
А давайте всерьез отнесемся к доводам против увольнения главы ШАБАКа Ронена Бара, который, по убеждению премьера,...
Антитрамповская пропаганда лжи достигла уровня температуры выше кипения
"Громче всех слышны голоса "любви" к Трампу...
В конце 2024 года многие новые репатрианты столкнулись с проблемой: Министерство алии и интеграции временно остановило программу «Ваучер» по изучению иврита в частных ульпанах. Минувшие месяцы стали для них непростым временем, когда из-за отсутствия информации и «ваучеров» многие откладывали или вовсе отказывались от изучения иврита. К счастью, уже в марте 2025 года программа возобновилась.

Образование для детей, волонтерство для родителей: новый проект «Масы» и НААЛЕ
Организация "Маса", основанная ЕА "Сохнут" и правительством Израиля, уже 21...
Новым гендиректором организации «Маса» стал Меир Хольц
Генеральным директором программы «Маса» назначен г-н Меир Хольц. Хольц, до недавнего времени, занимал...
Как сегодня учат иврит в ульпанах
Один из ключевых факторов интеграции в Израиле – это, конечно же, знание иврита. Чем быстрее вы выучите язык, тем легче и быстрее освоитесь в Израиле. Но как же учить иврит быстро...
Война не остановила репатриантов
После нападения террористов ХАМАСа на Израиль в октябре прошлого года в еврейское государство прибыло 29 тыс. репатриантов.
«Маса-Учителя» подводит итоги самого сложного учебного года за всю историю программы
Во вторник, 25 июня, состоялась церемония завершения программы "Маса-Учителя", в рамках которой...
Олимпийский пиар, или «Как победить Олимпиаду»
После утверждения России, что у них украли золотую медаль по художественной гимнастике, Ядида написал сатирический...
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...
Проверка Бузагло
"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."