Система праймированного редактирования генома работает аккуратнее, чем традиционный CRISPR

Частота взмахов крыльев летающих насекомых, птиц и летучих мышей, а также взмахов плавников пингвинов и китов пропорциональна квадратному корню массы их тела, поделенному на площадь крыла или плавника. Это открытие позволило авторам исследования предположить, что птерозавр Quetzalcoatlus northropi взмахивал крыльями площадью 10 м² с частотой 0,7 Гц (чуть реже, чем раз в секунду). Подробнее. 

Используя данные из базы iNaturalist, ученые проследили, насколько 512 видов наземных животных чувствительны к урбанизации в Южной Калифорнии (США). В среднем местные виды предпочитали жить в регионах с меньшим уровнем урбанизации. Исключение — слизни и улитки. Самыми чувствительными к урбанизации были чешуекрылые. За ними шли млекопитающие, рептилии и амфибии. А вот божьи коровки, пауки и птицы хоть и предпочитали менее урбанизированные регионы, но не так сильно. Подробнее.

Ученые проанализировали геномы 475 древних и 77 современных лошадей, чтобы уточнить, как происходило их одомашнивание. Они показали, что около 4200 лет назад практика разведения лошадей значительно изменилась, что привело к замене почти всех линий лошадей на современные. Через «бутылочное горлышко», связанное с одомашниванием, лошади прошли раньше, около 4700 лет назад, когда снизился возраст репродукции лошадей. Это увеличило скорость их разведения. А в массовой миграции людей из степей около 5000 лет назад, приведшей к распространению индоевропейских языков, лошади не играли большой роли. Подробнее. 

Исследователи использовали систему CRISPR-Cas9, чтобы произвести инверсию в регуляторном участке ДНК риса. В результате увеличилась экспрессия генов, находящихся под контролем этого регулятора, в том числе гена системы фотосинтеза. Это подход может повысить производительность растений без внесения трансгена. Подробнее.

Ранее было показано, что потомки самок животных с ожирением имеют повышенный риск ожирения и диабета 2 типа. Скорее всего, это результат сложных взаимоотношений между генами и средой, но недавние исследования показали, что ожирение матери нарушает у потомка работу гипоталамуса — участка мозга, отвечающего за энергетический гомеостаз. У потомков мышей с ожирением в гипоталамусе был повышен уровень микроРНК miR-505-5p. В результате мыши ели больше и предпочитали еду с высоким содержанием жира. Контролировать уровень miR-505-5p можно упражнениями во время беременности. Подробнее. 

Первый реципиент генетически модифицированной почки свиньи умер почти через два месяца после операции, сообщили в субботу его семья и Массачусетская больница общего профиля. Операцию сделали 16 марта 2024 года. Свиную почку для трансплантации предоставила компания eGenesis.

Ричарду Слейману из Уэймута, штат Массачусетс, было 62 года, и он стал первым живым человеком, которому выполнили такую операцию. (Ранее ее сделали двум людям с умершим мозгом.) Хирурги выражали надежду, что свиная почка прослужит как минимум два года, отмечает Associated Press. В апреле сообщалось о признаках клеточного отторжения в пересаженном органе, которые перед выпиской удалось купировать.

Трансплантологи Массачусетской больницы общего профиля заявили, что глубоко опечалены кончиной Слеймана. Они отметили, что нет никаких указаний на связь смерти с трансплантацией.

В 2022 году скончался первый человек, которому трансплантировали сердце ГМ свиньи. Второй такой пациент умер в 2023 году через шесть недель после операции.

Regeneron Pharmaceuticals и Mammoth Biosciences сообщили о коллаборации в исследованиях, разработке и коммерциализации методов CRISPR-редактирования генов in vivo (в живом организме).

Компания Mammoth, среди соучредителей которой лауреатка Нобелевской премии 2020 года Дженнифер Дудна, разрабатывает молекулярно-диагностические тесты на основе CRISPR и новые системы для редактирования. В числе их активов ультракомпактные нуклеазы NanoCas (семейство Cas14) и CasPhi, чей небольшой размер облегчает доставку CRISPR-системы в клетку. Regeneron разрабатывает аденоассоциированные вирусные векторы (AAV), которые доставляют груз в определенные клетки и ткани, используя нацеливание с помощью антител. Ранее Regeneron в коллаборации с Intellia применил CRISPR для нокаута гена транстиретина in vivo при транстиретиновом амилоидозе (доставка в печень); компании продолжают сотрудничество по таргетной доставке.

Regeneron Pharmaceuticals и Mammoth Biosciences будут совместно выбирать мишени и вести исследования, а Regeneron возглавит разработку и коммерциализацию. В рамках сделки Mammoth получит от Regeneron инвестиции в акционерный капитал в размере $95 млн и авансовый платеж в $5 млн.

Mammoth также будет иметь право на получение до $370 млн за каждую мишень в разработке, на промежуточные выплаты по достижении определенных регуляторных и коммерческих этапов и на роялти. Mammoth может принять решение о совместном финансировании и распределении прибыли от программ сотрудничества вместо поэтапных выплат и роялти. Со своей стороны, Regeneron получит доступ к технологиям редактирования генов Mammoth, за исключением определенных мишеней, на пять с половиной лет, с возможностью оплаты доступа еще на два года.

Маленькие нуклеазы огромных фагов — новый инструмент для редактирования геномов

У бактериофагов обнаружили CRISPR-системы всех известных типов

Репродуктивно-респираторный синдром свиней — опасное вирусное заболевание, которое приносит индустрии $2,7 млрд убытков ежегодно. Вакцинация не обеспечивает 100%-ную защиту. Однако удаление рецептора CD163 с поверхности клеток полностью предотвращает заражение. Британская компания Genus plc, специализирующаяся на разведении скота с желаемыми чертами, модифицировала четыре линии свиней так, чтобы ген CD163 не экспрессировался. К концу года она планирует получить разрешение FDA на продажу таких свиней с целью употребления в пищу человеком. Также компания надеется получить разрешение в Китае (главный потребитель свинины).

Несмотря на то, что у таких свиней нет чужеродной ДНК, FDA рассматривает изменения, внесенные в ДНК с помощью CRISPR, как «новое экспериментальное лекарственное средство», поэтому новая порода требует соответствующей регистрации. Нужно установить безопасность измененного гена, его наследуемость и стабильность в течение поколений, а также резистентность свиней к вирусу. Это долгий и дорогой процесс, который не все специалисты считают обязательным. Дело осложняет то, что хотя модификация гена CD163, защищающая от вируса, может возникать спонтанно, ее никогда не наблюдали у свиней. Еще одно препятствие на пути внедрения новых свиней на рынок — их принятие потребителем. Ранее созданные генетически модифицированные животные, одобренные FDA (быстрорастущий лосось и гипоаллергенные свиньи GalSafe), не получили широкого распространения.

Генетически модифицированные микроорганизмы находят все более широкое применение в промышленности, но с этим связаны и риски — например, при нарушении условий содержания микроорганизм может попасть в окружающую среду. Один из способов предотвратить такие утечки предложили авторы статьи в Nature Communications. Чтобы контролировать выживание пекарских дрожжей, они изменили стабильность нескольких ключевых белков и сделали ее зависимой от эстрадиола.

Ученые получили 775 штаммов Saccharomyces cerevisiae; в одном из генов каждого штамма  был изменен дегрон (участок, регулирующий скорость деградации белка). Модифицированный дегрон стабилизировался эстрадиолом, поэтому каждый из 775 полученных штаммов сохранял экспрессию белка только в присутствии этого соединения. Три гена — SPC110, DIS3 и RRP46 — оказались наиболее подходящими мишенями. Соответствующие штаммы нормально росли в присутствии эстрадиола, но их рост нарушался в его отсутствие. Наиболее значительное сдерживание роста обеспечил штамм с модификацией SPC110 — частота уклонения от такой системы контроля составила менее 5×10^-7. Однако некоторым клеткам все же удавалось обойти внесенное учеными ограничение. Анализ «нарушителей» показал, что наиболее частым способом была мутация, вносящая преждевременный стоп-кодон на C-конце белка. Удаление C-концевого домена белка еще сильнее снизило выживаемость модифицированных дрожжей в отсутствие эстрадиола.

Авторы отмечают, что предложенный метод, основанный на лиганд-зависимом изменении стабильности ключевых белков, можно расширить — например, использовать другие малые молекулы в тех случаях, когда применение эстрадиола нежелательно.