Régi akadályok, új megoldások
A genetikai szerkesztés egyik klasszikus eszköze, a Cre-Lox rendszer, rengeteg korlátba ütközött: az addigi módszerek visszafordíthatóak voltak a Lox-helyek szimmetriája miatt; a Cre fehérje négyes szerkezete miatt nehéz volt módosítani; és a DNS-ben megmaradó Lox-helyek rontották a szerkesztés pontosságát. Most azonban a kutatók mindhárom problémára találtak megoldást. Először egy gyors vizsgálati rendszerrel újfajta, aszimmetrikus Lox-helyeket terveztek, amelyek tízszer kevesebb nem kívánt visszaforduló reakciót okoznak, miközben a kívánt DNS-szakaszokat továbbra is nagy hatékonysággal szerkesztik.
MI és a végső simítások
A saját fejlesztésű AiCE (MI-alapú fehérjeevolúciós) rendszerüknek köszönhetően sikerült a Cre fehérje szerkezetét úgy hangolni, hogy az új változat 3,5-szer jobb szerkesztési hatékonyságot nyújt. Ezen kívül egy „hegtelen” szerkesztési stratégiát is kidolgoztak: a Re-pegRNS (Re-pegRNA) módszer képes a hátramaradt Lox-helyeket az eredeti DNS-szekvenciára pontosítani, teljesen nyommentes szerkesztést lehetővé téve.
Mi mindenre képes az új technológia?
Az új PCE és RePCE platformok lehetővé teszik akár több millió bázispárnyi DNS-szakasz pontos módosítását növényekben és állatokban. Például képesek akár 18,8 kb-os DNS-szakaszok beillesztésére, 5 kb-os részek kicserélésére, 12 Mb hosszú kromoszómaszakaszok megfordítására, 4 Mb-nyi kromoszómarész törlésére vagy akár egész kromoszómák átrendezésére.
Az eljárás forradalmasíthatja a mezőgazdaságot és a biotechnológiát, óriási lehetőségeket megnyitva a génsebészet előtt – mindezt megbízható pontossággal, hiba és maradandó nyom nélkül.
