Ученые из Сколтеха, Национальных институтов здоровья США и Массачусетского технологического института открыли новые типы CRISPR/Cas систем адаптивного бактериального иммунитета. Особенности этих систем дают большие возможности для разработки новых способов редактирования геномов и контроля работы тех или иных генов. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Nature Reviews Microbiology.

Технология CRISPR/Cas произвела революцию в современной биологии и биомедицине, позволив исследователям изменять по своему желанию определенные участки генома. В природе CRISPR/Cas используется бактериями для защиты от вирусов. За счет того, что СRISPR/Cas участвует в постоянной эволюционной гонке вооружений между бактериями и вирусами, возникло большое разнообразие таких защитных систем.

Сейчас ученым удалось провести масштабный биоинформатический анализ и идентифицировать ранее неизвестные типы CRISPR/Cas систем, которые могут найти применение в сфере геномного редактирования. Например, система типа VI-B обладает дополнительными белками, которые, по всей видимости, регулируют работу этой системы. Данная система уже даже охарактеризована не только теоретически, но и экспериментально. В новой системе типа V-U для защиты используются белки малого размера, что делает ее особенно привлекательной для геномной инженерии, ведь с маленькими белками биоинженерам работать проще.

«Данная работа — продолжение исследования, посвященного новым CRISPR/Cas системам и опубликованного нами ранее, — рассказал первый автор исследования, аспирант Сколтеха Сергей Шмаков. — В данной работе мы произвели масштабный полуавтоматический поиск отдельных элементов CRISPR/Cas систем в геномных базах данных, что привело к открытию новых систем. Гены некоторых из предсказанных нами систем очень необычные, что делает открытые нами системы CRISPR/Cas непохожими на изученные ранее. В нашей работе были использованы практически все прокариотические геномные данные, доступные на данный момент, поэтому мы почти можем быть уверены, что теперь нам известны все основные типы CRISPR/Cas систем у прокариот».

Исследовательская группа Константина Северинова активно занимается поиском новых CRISPR/Cas систем, подробным изучением уже открытых систем и поиском новых антибиотиков в сотрудничестве с группами Кунина и Жанга. Работы ведутся при поддержке исследовательского гранта NextGeneration, поддерживающего совместные исследования учeных из Сколтеха и MIT.