Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) разработали новый метод, который повышает эффективность доставки генов и сводит к минимуму вредное воздействие на клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Доставлять ДНК в ядро можно с помощью сигналов ядерной локализации (NLS) — коротких пептидных последовательностей, которые помечают определенные белки для транспортировки в ядро.
Для доставки в ядро ДНК прикрепляется к NLS, однако ученые не знают, как на процесс доставки влияют различные параметры: длина сигнала ядерной локализации, расстояние между ним и ДНК, возможность прикреплять к ДНК несколько NLS. Ученые решили проверить, какие перестановки дают наилучшие результаты.
Ученые модифицировали мобильные фрагменты ДНК с помощью пептидов NLS, а потом изменили параметры сигнала ядерной локализации: его тип, расстояние между ним и ДНК, количество сигналов ядерной локализации, прикрепленных к ДНК. Кодировка репортером eGFP позволила получать зеленый сигнал при доставке гена в ядро и его экспрессии в клетках человека.
Протестировав разные варианты, ученые нашли оптимальный, при котором модифицированная ДНК, нацеленная на ядро, помогает добиться большей экспрессии при меньшей цитотоксичности. Ученые проверили свой метод на генной кассете, кодирующей фактор IX — белок, дефицит которого приводит к болезни Виллебранда. Экспрессия фактора IX оказалась в 10 раз выше, чем в контрольной группе.
Кроме этого ученые выяснили, что определенные последовательности ДНК-NLS лучше работают в определенных типах тканей: пептиды NLS в печеночной ткани способствует лучшей ядерной транслокации, чем в сердечной или почечной.
Исследователи надеются выяснить, снижает ли доставка такой модифицированной ДНК иммунный ответ, а также попробовать применить новый метод для ускорения редактирования геномной ДНК с помощью CRISPR-Cas9.
Ранее Наука Mail рассказывала о новой причине преждевременного старения.
