Ученые изобрели быстрый метод «направленной эволюции» молекул

Научные работники школы медицины Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле создали мощный новый метод для быстрого развития научных инструментов и новых обработок для большого количества заболеваний. Статья о разработке опубликована в журнале Cell.

Направленная эволюция — это искусственная, ускоренная версия эволюционного процесса в природе. Идея состоит в том, чтобы сфокусировать эволюционный процесс на одной последовательности ДНК, чтобы заставить ее выполнить определенную задачу. Направленная эволюция может быть использована для создания новых терапевтических средств, которые работают мощно, чтобы остановить болезни без побочных эффектов. Одна новаторская научная работа по направленной эволюции получила Нобелевскую премию по химии в 2018 году.

Ученые продемонстрировали метод, проведя эволюцию нескольких протеинов. Существующие методы направленной эволюции являются более трудоемкими и сложными и обычно применяются в бактериальных клетках, что ограничивает полезность этой технологии для выделения белков и использования в клетках человека.

Новый метод, разработанный учеными Университета Северной Каролины, сравнительно быстр, легок и универсален. Оно использует вирус Синдбис в качестве носителя гена, который нужно доработать. Вирус с его генетическим грузом может инфицировать клетки в окружающей среде и мутировать довольно быстро.

Исследователи настроили условия так, что единственными генами мутанта для выживания были такие, которые могут активировать процесс направленной эволюции нужных белков. Эта система работает в клетках млекопитающих, и она может быть использована для разработки новых белков, которые очень сложно или даже невозможно было бы получить традиционными методами на основе бактериальных клеток.