Ученые ФГБНУ «МГНЦ» планируют первыми в России использовать недавно открытый белок TIRR для геномного редактирования

Проблема низкой эффективности геномного редактирования актуальна во всем мире. Большинство методов с использованием CRISPR/Cas9 основаны на редактировании с использованием гомологичной рекомбинации. При этом типе рекомбинации происходит обмен нуклеотидами между сходными или полностью идентичными молекулами ДНК. Это универсальный биологический механизм, именно он чаще всего используется для восстановления двунитевых разрывов ДНК. Однако в клетках млекопитающих разрывы ДНК преимущественно восстанавливается с помощью значительно менее точного типа репарации – негомологичного соединения концов (NHEJ). При этом типе возможна потеря или вставка отдельных нуклеотидов, ведущая к генным мутациям, которые зачастую вносят необратимые нежелательные изменения в гены. 

Недавно был открыт белок TIRR, блокирующий действие одного из белков –  участников процесса негомологичного соединения концов. Белок называется 53BP1 – это ключевой участник механизма NHEJ. Когда ДНК не повреждена, белок TIRR блокирует 53BP1, но как только повреждаются две цепочки нити, TIRR «освобождает» 53BP1, и запускается механизм негомологичного соединения концов. 

Было доказано, что повышенный синтез белка TIRR (оверэкспрессия) способствует восстановлению ДНК с помощью более точного метода гомологичной рекомбинации.

Светлана Смирнихина, к.м.н., заведующая лабораторией редактирования генома ФГБНУ «МГНЦ»: «В нашей лаборатории мы работаем над тем, чтобы исправить частую мутацию, приводящую к тяжелому заболеванию – муковисцидозу. Однако эффективность исправления методом гомологичной рекомбинации довольно низка. Мы воздействуем на белки, участвующие в процессах восстановления разрыва нитей ДНК, чтобы правильная последовательность нуклеотидов в гене корректно встроилась в цепочку. Белок TIRR открыт недавно и еще мало изучен. Однако результаты проведенных исследований говорят о том, что именно он способен повысить эффективность геномного редактирования. Мы планируем стать первой лабораторией в России, которая начнет его использовать в работе по исправлению мутации в гене». 

Повышение точности редактирования, в том числе с использованием белка TIRR, в лаборатории редактирования генома ФГБНУ «МГНЦ» поддержано грантом Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). 

Одним из первых шагов в этой работе стал обзор научных публикаций, посвященных недавно открытому белку TIRR. Обзорная статья, подготовленная сотрудниками лаборатории редактирования генома ФГБНУ «МГНЦ» (Anuchina A.A., Lavrov A.V., Smirnikhina S.A.), вышла в журнале Molecular Biology Reports (IF 2.107, Q3).

Пресс-центр ФГБНУ «МГНЦ»
Тел: 8-985-133-79-63
Е-mail: press@med-gen.ru и jmushtakova@gmail.com