Команда опубликовала результаты своего исследования 7 января 2026 года в журнале Nature, описав механизм работы нуклеазы Cas12a3, которая разрезает концевые участки молекул тРНК, останавливая производство вирусных белков и при этом оставляя ДНК клетки-хозяина неповреждённой. По словам Райана Джексона, адъюнкт-профессора кафедры химии и биохимии Университета штата Юта: «Мы считаем, что возможность остановить вторгающийся патоген, оставив ДНК неизменной, может стать прорывом в терапии».
Более точный защитный механизм
В отличие от своего родственника Cas12a2, который неизбирательно разрушает ДНК и убивает клетку-хозяина, Cas12a3 использует целенаправленную стратегию. Когда система распознаёт чужеродную РНК с помощью направляющей РНК, нуклеаза меняет форму и расщепляет консервативный 3′ CCA-хвост тРНК. Такая точность останавливает репликацию вируса без повреждения клеточной ДНК.
«Cas12a3 может остановить производство белка на месте, отрезая определённый участок тРНК, называемый "хвостом", который содержит аминокислоту», — объяснил Джексон. Команда использовала криоэлектронную микроскопию, чтобы выявить уникальный «домен загрузки тРНК», который точно позиционирует хвост тРНК для расщепления.
Чейз Байзел, заведующий аффилированным отделом в Институте Гельмгольца и автор-корреспондент, сказал, что результаты оказались неожиданными. Его команда изучала Cas12a2, когда выдвинула гипотезу, что семейство белков может обладать и другими функциями. «Мы оказались правы: мы обнаружили Cas12a3 с его уникальными свойствами», — сказал Олег Дмитренко, первый автор исследования.
Диагностические применения
Исследователи продемонстрировали, что Cas12a3 можно комбинировать с другими нуклеазами для одновременного обнаружения РНК трех респираторных вирусов: SARS-CoV-2, респираторно-синцитиального вируса и вируса гриппа А. Разработав синтетические репортеры, имитирующие структуры тРНК, команда расширила возможности CRISPR-диагностики для мультиплексного детектирования РНК.
«Наши научные открытия также могут проложить путь к экономически эффективным и простым в использовании экспресс-тестам для широкого спектра заболеваний», — заявил Бейзел.
Докторант Кейдин Кросби и магистрант Бамиделе Филани сыграли ключевую роль в открытии специфических функций Cas12a3 и определении его диагностического потенциала. Исследование было поддержано семьей Р. Гаурта Хансена и Национальными институтами здравоохранения.
Согласно статье в Nature, открытие выявляет инактивацию тРНК как ранее неизвестную иммунную стратегию на основе CRISPR. «Изучение скрытого функционального пространства Cas-нуклеаз имеет потенциал для дальнейшего расширения инструментария CRISPR», — заключили авторы.
Пресс-релиз
Исследование
Комментариев нет:
Отправить комментарий