Молекулярные биологи из США адаптировали популярный геномный редактор CRISPR/Cas13 для работы с геномом вирусов-бактериофагов. Это позволит создать новые вариации вирусных лекарств от бактериальных инфекций, пишут исследователи в статье в журнале Nature Microbiology.

«Многие бактериофаги обладают высоким потенциалом в борьбе с микробами, однако изучение и манипуляции геномом этих вирусов затруднены тем, что их ДНК упакована в своеобразное «белковое ядро», защищающее ее нити от бактериальных «антивирусов». Мы адаптировали РНК-редактор CRISPR/Cas13 для работы с геномом этих бактериальных патогенов», - пишут исследователи.

Система CRISPR/Cas9 представляет собой своеобразный генетический «антивирус», которая находит и уничтожает следы вирусной ДНК в геноме микроба.

Группа молекулярных биологов под руководством доцента университета Калифорнии в Сан-Франциско Джозефа Бонди-Деноми адаптировала одну из версий этого геномного редактора - CRISPR/Cas13 - для работы с геномом вирусов-бактериофагов. Бактериофагами называют те вирусы, которые атакуют микробов и не представляют угрозы для человека. Они часто рассматриваются в качестве возможной замены для антибиотиков. Пока этому мешает то, что микробы быстро мутируют и приобретают защиту от многих вирусов-бактериофагов широкого профиля действия. Бонди-Деноми и его коллеги разработали подход, который позволит обойти эту проблему при помощи внесения точечных модификаций в ДНК этих вирусов.

Эта система работает опосредованным образом - она вносит изменения не в саму ДНК вируса, а в ее РНК-копии, которые используются для производства новых вирусных частиц внутри зараженных микробов. Подобным образом ученые обходят защитные системы бактериофагов.

Для этого ученые модифицировали структуру фермента Cas13 таким образом, что он не разрушал всю копию вирусного генома, а удалял из цепочки только ту ее часть, которая совпадала по структуре с одним из коротких РНК-шаблонов. Работу этой системы исследователи проверили на бактериофагах ФKZ, OMKO1 и PaMx41, которые поражают синегнойную палочку.

Последующие опыты подтвердили, что модифицированная версия фермента Cas13 позволила ученым встроить в геном бактериофагов ФKZ, OMKO1 и PaMx41 несколько инородных участков ДНК, заставлявших эти вирусы светиться или вырабатывать разные белки. Подобные успехи, как считают ученые, открывают дорогу для ускоренной разработки лекарств на базе генно-модифицированных бактериофагов.