Международная группа исследователей определила кристаллическую структуру белка Cpf1 в комплексе с ДНК-мишенью. Этот белок является частью системы CRISPR и может использоваться для редактирования геномов клеток животных и человека. Один из авторов исследования — аспирантка Сколтеха Яна Федорова. Яна работает в центре Системной Биомедицины и Биотехнологий Сколтеха под руководством профессора Константина Северинова. Работа по Cpf1 — часть научного сотрудничества центра Сколтеха с лабораторией Фенга Жанга в Массачусетском Технологическом Институте (МIT, Бостон, CША) и лабораторией Евгения Кунина из Национальных Институтов Здоровья (NIH, Бетезда, США) по биоинформатическому поиску и экспериментальному изучению новых CRISPR систем и разработке способов их практического применения. Белок Cpf1, возможно, будет использоваться для геномного редактирования наряду с популярным белком Cas9.

Рисунок из публикации (Yamato et al. Cryst...

Рисунок из публикации (Yamato et al. Crystal Structure of Cpf1 in Complex with Guide RNA and Target DNA. Cell. 2016 May 5;165(4):949-62).

«Cpf1 это одиночный белок эффектор, из бактерии Acidaminococcus sp. Он эффективно вносит направленные двухцепочечные разрывы в геномную ДНК, но механизм его действия значительно проще, чем у классического «геномного редактора» Cas9. Cpf1 может использоваться для редактирования геномов, активации генов, наблюдения за определенными последовательностями клеточной ДНК под микроскопом и других целей. При разработке методов по использованию такого белка необходимо понимать, как он распознает и разрезает определенные последовательности ДНК. Поэтому информация об атомной структуре, описанная в нашей работе, ускорит разработку систем редактирования на основе CRISPR-Cpf1». — рассказывает Яна Федорова.

Технология CRISPR-Cas9 произвела революцию в современной биологии и биомедицине, позволив исследователям изменять по своему желанию точно This study provides the prerequisites for the creation of CRISPR-Cpf1 editing system parallel system .определенные участки генома. В природе, CRISPR-Cas9 используется бактериями для защиты от вирусов. «CRISPR» — это аббревиатура от Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (кластеризованные регулярные промежуточные короткие палиндромные повторы). Cas9 — один из ферментов, системы CRISPR. Он очень специфично связывает определенный участок ДНК и разрезает его, позволяя точно манипулировать с заданным отрезком молекулы ДНК. Данное исследование дает предпосылки для создания системы параллельной системы редактирования CRISPR-Cpf1.

Результаты работы опубликованы в престижном журнале Cell.