Американские ученые разработали систему на основе РНК, которая способна считывать определенную последовательность и синтезировать белок. С помощью такого подхода можно доставлять терапевтические агенты в конкретные ткани. Исследование опубликовано в журнале Nature Biotechnology.
Одно из прорывных событий в области геномики — это развитие транскриптомики клеток. Под этим подразумевается то, что теперь ученые могут собирать сведения о транскриптах клеток — последовательностях мРНК, которые используются для синтеза белков или регуляции клеточных процессов. Транскриптомика позволяет узнать множество информации о состояниях клеток, а также об их типах. Тем не менее до сих пор было тяжело манипулировать этими клетками посредством транскриптомики.
Американские ученые разработали платформу на основе РНК, которую назвали RADARS. Система состоит из двух компонентов: гидового региона и региона, кодирующего белок. Гидовый регион связывается с целевой РНК в клетке, образуя короткую двухцепочечную молекулу. При этом система разработана так, чтобы в одном месте этой цепи было несоответствие принципу комплементарности, — аденоцин (А) стоит против цитозина (Ц), хотя должен быть противопоставлен тимидину (Т). На это несоответствие реагируют представители семейства ферментов ADARs. Они разрезают молекулу, высвобождая регион системы, кодирующий белок. С этого участка РНК считывается аминокислотная последовательность в ходе трансляции. В результате может образовываться флуоресцентный белок либо какой-нибудь фермент.
Ученые проверили работу RADARS на клетках разных типов. С помощью этой системы им удалось дифференцировать клетки тканей почек, матки и печени. В качестве продукта исследователям удалось получить и флуоресцентные белки, и каспазу — фермент, который ответственен за запуск апоптоза, то есть программируемой гибели клетки. При этом ученые смогли разработать и более сложные системы RADARS, которые начинают выработку нужного белка только в том случае, когда в клетке находятся две целевые последовательности РНК. Такие системы, по сути, выполняли логические операции «И» или «ИЛИ».
Система RADARS может быть использована для того, чтобы находить клетки конкретных типов или состояний. Например, с помощью нее можно менять состояние иммунных клеток, отслеживать активность нейронов в ответ на внешние стимулы или доставлять терапевтическую мРНК в конкретные ткани. В будущем ученые планируют составить набор правил, который позволит другим исследователям разработать свои агенты на этой платформе. Это не так сложно, потому что и гидовый, и кодирующие регионы можно легко заменить.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
