Редактирование ДНК митохондрий

8 июля 2020 года в журнале Nature вышла статья о разработке метода, с помощью которого можно редактировать ДНК митохондрий.

Митохондрии — важнейшие энергетические структуры клетки. Митохондриальная ДНК кольцевая и содержит небольшое количество генов по сравнению с ядерным геномом, но мутации в ней могут приводить к развитию серьёзных заболеваний человека. Такие расстройства передаются по материнской линии и ухудшают способность клетки вырабатывать энергию. Сейчас для предотвращения таких заболеваний в некоторых странах разрешена процедура, называемая митохондриальной заменой, при которой ядро яйца или эмбриона трансплантируют в донорское яйцо или эмбрион, которые содержат здоровые митохондрии.

Для исправления ошибок в ядерной ДНК сейчас активно разрабатываются системы на основе СRISPR-Cas9. Но оказалось, что эти системы не могут редактировать митохондриальную ДНК. Учёные из США обнаружили у бактерий другой фермент DddA, который может изменять ДНК в митохондриях. Чтобы этот фермент не редактировал всё подряд на своём пути, генетики разделили его на две части. Фермент активен только если обе его части собраны вместе в правильной ориентации. Чтобы контролировать, какую последовательность ДНК изменил фермент, каждая половина DddA связана с белками, направленными на специфические места в геноме. Разработанная методика может дополнить существующие методы, используемые для предотвращения или лечения митохондриальных нарушений.