Молекулярные "ножницы" существуют? Команда ученых из Шанхая взяла крошечный белок Fanzor из лесных грибов и с помощью ИИ превратила его в суперточный миниатюрный редактор генома enFanzor.Об этом информирует РБК-Украина , ссылаясь на исследование, опубликованное в профессиональном журнале Nature Communications.В чем сущность прорыва?Природный белок Fanzor привлекал генетиков своими масштабами - он вдвое меньше стандартного CRISPR (состоящего из более 1300 аминокислот). Однако в оригинальном виде он почти не работал в клетках человека.Вместо длительного ручного перебора мутаций учёные доверили работу компьютерной модели Fanzor-Fitness Predictor.Нейросеть проанализировала закономерности в родственных природных белках и без предварительных лабораторных данных отобрала лучшие варианты точечных замен.Комбинация из пяти топовых мутаций повысила эффективность редактирования человеческого гена с 3% до 36% (почти в 12 раз).Вторым этапом стало уменьшение "навигатора" системы - гид-РНК, которая ведет белок-нож к нужному участку ДНК. Ученые отказались от создания молекулы с нуля, но нашли в ДНК того же гриба схожие остаточные последовательности.Трансформация навигационной системы:Оригинальная гид-РНК имела длину 350 нуклеотидов ("букв"), была слишком громоздкой для транспортировки вирусом и дорогой в производстве.Модифицированная гид-РНК: после ИИ-фильтрации и незначительного укрепления структуры длину удалось сократить до 75 букв (уменьшение почти на 80%).Сжатие проводника дало неожиданный побочный эффект: enFanzor начал работать значительно точнее, практически ликвидировав "внецелевые" ошибочные разрезы в геноме.Кроме того, короткая гид-РНК позволила впервые создать на базе Fanzor эффективный базовый редактор - инструмент для деликатной переписки одной буквы ДНК без разрыва самой цепи (точность точечной поправки выросла с 7% до 33%).Читайте больше: Человечество может исчезнуть без следа: что сохранит архив Memory of MankindУспешные испытания enFanzor на стволовых клетках и эмбрионахНовый редактор доказал свою конкурентоспособность, на равных соревнуясь со стандартным CRISPR, а в 22 из 24 случаев обошел другие действующие миниатюрные аналоги. Подлинную силу технология продемонстрировала во время тестов на живых биологических моделях.Результаты практических тестов enFanzor:Стволовые клетки человека: инструмент успешно отредактировал почти 50% клеток крови, нацелившись на генетический переключатель, отвечающий за наследственные заболевания (например, тяжелую талассемию).Дикая, не модифицированная версия белка Fanzor в этом же тесте едва достигала 1%.Эмбрионы мышей: учёные ввели enFanzor для блокировки гена пигментации. Результат превзошел ожидание - эффективность превысила 90%, и на свет появилось потомство из 12 полностью белых мышат, каждый из которых получил генетическую смену.Ученые убеждены: теперь компьютерные модели могут в считанные дни модернизировать сотни других малоэффективных природных белков, превращая их в компактные лекарства против тяжелых генетических болезней, которые будет легко доставлять в организм пациентов.Еще больше интересного:Человечество создает "монолит Судного дня": что известно о проекте Rouser LabНоев ковчег для ДНК: как человечество сохранит геномы умирающих видов