Редактирование гена для чайников: как открытие Дженнифер Дудны и Эмманюэль Шарпантье изменило биологию и принесло им Нобелевскую премию
Нобелевскую премию по химии 2020 года получили Дженнифер Дудна и Эмманюэль Шарпантье. Их открытие — система редактирования генов CRISPR-cas — стало прорывом в прикладной биологии и медицинской генетике. О значении открытия рассказывает директор Центра наук о жизни «Сколтеха» профессор Константин Северинов.
Присуждение Нобелевской премии за изобретение технологии редактирования геномов Дженнифер Дудне и Эмманюэль Шарпантье было лишь вопросом времени — трудно найти за последние два десятилетия пример технологии, которая в большей степени революционизировала науки о жизни. При этом следует понимать, что технологии направленного изменения геномов живых организмов существовали и раньше: научная дисциплина «генная инженерия» насчитывает минимум полувековую историю. Однако ранние техники требовали больших усилий и времени, а успех не всегда был гарантирован. Поэтому то, что сделали Дженнифер и Эмманюэль, действительно стало этапным моментом.
В 2012 году они обнаружили неожиданное применение системы бактериального иммунитета — молекулярного механизма, с помощью которого бактерии обнаруживают внутри себя геном паразита — бактериального вируса — и обезвреживают его. Дудна и Шарпантье показали, что с помощью этого механизма можно разрезать в наперед заданной точке любую молекулу ДНК, и не только бактериальной, а любого организма. Дальнейшее оказалось делом техники: если вы можете «раскусить» с помощью белка-фермента определенную последовательность ДНК, клетки станут залечивать этот разрыв, а в процессе залечивания можно внести в гены нужные вам изменения.