Исследователи сообщают о своих выводах в журнале Nature Communications.
По словам Хуйминь Чжао, профессора химической и биомолекулярной инженерии в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн, который руководил новым исследованием, исследование добавляет доказательства того, что необходим более широкий выбор инструментов для редактирования генома для нацеливания на все части генома.
«CRISPR – очень мощный инструмент, который привел к революции в генной инженерии», – сказал Чжао. "Но у него все еще есть некоторые ограничения."
CRISPR – это бактериальная молекула, которая обнаруживает вторгшиеся вирусы.
Он может нести один из нескольких ферментов, таких как Cas-9, которые позволяют ему разрезать вирусные геномы на определенных участках. TALEN также сканирует ДНК, чтобы найти и нацелить определенные гены. И CRISPR, и TALEN могут быть разработаны для нацеливания на определенные гены для борьбы с болезнями, улучшения характеристик сельскохозяйственных культур или для других приложений.
Чжао и его коллеги использовали флуоресцентную микроскопию одиночных молекул, чтобы непосредственно наблюдать, как два инструмента редактирования генома работают в живых клетках млекопитающих. Флуоресцентные метки позволили исследователям измерить, сколько времени потребовалось CRISPR и TALEN, чтобы двигаться по ДНК, а также обнаруживать и вырезать целевые участки.
«Мы обнаружили, что CRISPR лучше работает в менее уязвимых областях генома, но TALEN может получить доступ к этим генам в области гетерохроматина лучше, чем CRISPR», – сказал Чжао. «Мы также увидели, что TALEN может иметь более высокую эффективность редактирования, чем CRISPR. Он может разрезать ДНК, а затем вносить изменения более эффективно, чем CRISPR."
TALEN был в пять раз эффективнее CRISPR в нескольких экспериментах.
Результаты приведут к усовершенствованию подходов к нацеливанию на различные части генома, сказал Чжао.
«Либо мы можем использовать TALEN для определенных приложений, либо мы можем попытаться улучшить работу CRISPR в гетерохроматине», – сказал он.