Ciężko jest być bakterią
Ciężko jest być bakterią. Ludzie czyhają na ciebie z całym arsenałem leków, biomed niekorzystny, a wirusy tylko czekają, by wpaść z wizytą.
Trzeba sobie jakoś radzić — więc bakterie na drodze ewolucji wyhodowały sobie sprytny system obronny. W określonym miejscu DNA bakterii spoczywa sobie wzór DNA wroga — bakteriofagów, plazmidów, i innych rzeczy, przed którymi bakteria chce się ochronić. W momencie, gdy inwazja nastąpi, bakteria wyciąga taką kopię ze wzorem intruza oraz bardzo ostre enzymowe nożyczki numer dziewięć (Cas9). Siły porządkowe bakterii są teraz w stanie znaleźć najeźdźców po kawałku ich DNA, porównując ze swoim wzorem, a gdy znajdą — pochlastać na kawałki.
Tego typu zapiski znaleziono w DNA bakterii w 1987, a już w 2005 wiedzieliśmy, do czego bakterie tego używają. Znaleziono też mechanizm służący do wykonywania tego typu zapisków, jeżeli bakteria przeżyje nową infekcję, której wzorca jeszcze w archiwum nie miała. Całość nazwano CRISPR, czyli clustered regularly interspaced short palindromic repeats — od tego, jak wygląda samo archiwum z fotkami intruzów.
No dobra, ale my jesteśmy bardziej zaawansowani niż jakaś tam bakteria i z pewnością mamy lepsze mechanizmy obronne, prawda?
Może i prawda, ale okazało się że nożyczki Cas9 są bardzo ostre, a mechanizm dopasowywania wzorca bardzo dokładny. Stosunkowo szybko opracowano wyspecjalizowane wersje nożyczek: wersję z funkcją “wklej” która dopisuje żądaną sekwencję w miejscu przecięcia, a nawet wersję, która potrafi zametylować lub odmetylować sekwencję ze wzoru. Dodajmy jeszcze że nasze nowe nożyczki są tanie i stosunkowo proste w użyciu w porównaniu do dotychczasowych narzędzi. To wszystko powoduje, że powoli zaczynamy biegać dookoła z nożyczkami, szukając rzeczy do upiększenia. Testujemy odstrzeliwanie bakteriom genów kodujących oporności na antybiotyki. Jak dobrze pójdzie, uda nam się przekonać komórki guza nowotworowego, by przestały się tak raptownie rozwijać. Albo wytłuc szkodniki w lokalnym biosystemie.
Miejmy tylko nadzieję, że nie zrobimy sobie nawazajem krzywdy lśniącymi od nowości nożyczkami.
Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej o CRISPeRze, posłuchaj odcinka Radiolabu na ten temat lub obejrzyj ten film:
