A kutatóknak első ízben sikerült valós időben filmet készíteni a CRISPR meglepő tevékenységéről egy DNS-szálon. A rövid, néhány másodperces videó valójában a molekulák kölcsönhatását mutatja, miközben a fehérje lemetsz egy darabot a genetikai kódból megerősítve mindazt, amit sok okos tudós kidolgozott a folyamattal kapcsolatban más megfigyelések alapján.
Igaz, hogy csak néhány sárgásbarna színű folt mozog egy sötét háttér előtt, de amit látunk, azt sokan az utóbbi idők egyik legnagyobb genetikai áttörésének tartják. A videó a CRISPR-Cas9 enzimet (a sárga foltot) mutatja, amely fizikailag megszakítja a DNS szálat, amelyen ül (a barna csík).
Single-molecule movie of DNA search and cleavage by CRISPR-Cas9. pic.twitter.com/3NQxmbvzJF— hnisimasu (@hnisimasu) 2017. november 10.
Amikor Osamu Nureki kutató, aki a felvételt készítette, megmutatta a rövid klipet tudósok egy csoportjának egy konferencián, hallhatóan mindenkinek elállt a lélegzete a teremben. A közönség nagy része már tudta, hogy a folyamat hogyan működik, de megdöbbenve nézték, ahogy valós időben megy végbe a folyamat. A munkáról szóló tanulmány azóta a Nature Communications című tudományos folyóiratban jelent meg. (1)
A CRISPR-Cas9 génszerkesztési technika némi vihart kavart a biológiai közösségen belül, és a közelmúltban a médiában is. Pontosságának és gyorsaságának köszönhetően a technika, amely a DNS-t a kívánt helyen képes elvágni és beilleszteni egy kis extra kódot, sok dologra használható, például szuper szarvasmarhák létrehozásától kezdve egészen az emberi embriók szerkesztéséig.
Az elképesztő felvételt egy nagy sebességű atomi erő mikroszkóp (AFM) néven ismert módszerrel készítették el. A legtöbb szabványos AFM egy apró tűt használ, amelyet áthúznak a felület felett, amit a kutatók tapintással próbálnak leképezni. Ezután ezt fel lehet használni a kérdéses molekulák képének felépítésére. Korlátai azonban vannak, mivel a kép kinyerése nem olyan gyors, ami azt jelenti, hogy az AFM használata általában statikus molekulákra korlátozódik. (2)
A nagysebességű AFM azonban képes felmérni a sokkal gyorsabb képet, így alkalmas a biológiai molekulák, például a fehérjék dinamikus folyamatainak rögzítésére, ahogy megváltozik a formájuk és kölcsönhatásba lépnek egymással valós időben. Ebben az esetben a japán tudósok képesek voltak a nagysebességű AFM-et a DNS-re irányítani és megnézni, ahogy a CRISPR fizikailag vágja el előttük a szálat.
A film nem mutatott számukra semmi újat, de megerősítette, hogy a számításaik helyesek voltak, és bizonyítja, hogy a CRISPR technika valójában mennyire hihetetlen. (3)
(1) - https://www.nature.com/articles/s41467-017-01466-8
(2) - https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_force_microscopy
(3) - http://www.iflscience.com/health-and-medicine/this-incredible-video-shows-crispr-snipping