CRISPR działa w kosmosie. Astronauci użyli go do naprawy DNA

Astronauci przebywający na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przeprowadzili w warunkach mikrograwitacji eksperyment związany z systemem CRISPR. Był on częścią projektu Genes In Space-6.

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) jest systemem obrony organizmów prokariotycznych przed egzogennymi elementami genetycznymi. Z kolei CRISPR/Cas to związana z tym systemem metoda inżynierii genetycznej. Umożliwia ona prowadzenie manipulacji genomami wybranych organizmów. W tym przypadku DNA drożdży zostało rozerwane w poprzek obu nici. W efekcie pojawiły się uszkodzenia, a ich naprawa została poddana obserwacjom, które opisano następnie na łamach PLOS One.

Czytaj też: Rosjanie twierdzą, że amerykańska astronautka celowo zniszczyła wyposażenie ISS

Jako że kontakt z promieniowaniem kosmicznym może mieć zgubny wpływ na ludzkie DNA, to naukowcy chcą w jak największym stopniu poznać związane z tym czynniki. Wiadomo też, że na Ziemi może dochodzić do naprawy uszkodzeń podwójnej nici poprzez dodawanie i usuwanie zasad DNA. Problem polegał na tym, iż przez długi czas nie zbadano tego zjawiska w warunkach mikrograwitacji. Wraz z eksperymentem Genes In Space-6 przyszedł czas na zmiany.

CRISPR stanowi system obrony przed egzogennymi elementami genetycznymi

Korzystając z metody CRISPR/Cas, naukowcy używają białek występujących w bakteriach. Chcąc kontrolować obszary, w które białka te rozcinają DNA, badacze dodają do białek Cas specyficzną nić RNA, wprowadzając ją następnie do komórki. Białko znajduje wtedy odpowiednią sekwencją DNA i wykonuje jej nacięcie, co było wykorzystywane na Ziemi do modyfikacji genetycznych roślina oraz zwierząt, wliczając w to ludzkie komórki. Na ISS naukowcy mogą analizować DNA, które uległo uszkodzeniu podczas pobytu w przestrzeni kosmicznej i nie muszą korzystać z próbek, które modyfikowano wcześniej na Ziemi.

Czytaj też: Powstaje narzędzie do edycji genów. Ma być konkurencją dla CRISPR

Co ciekawe, grzyb z gatunku Saccharomyces cerevisiae, który stanowił główny obiekt badań prowadzonych w obrębie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, jest od tysięcy lat związany z człowiekiem. Już nasi starożytni przodkowie wykorzystywali go bowiem do wypieku chleba czy też warzenia piwa. Teraz, tysiące lat później, jego szczepy są używane setki kilometrów nad powierzchnią Ziemi.