Virus HIV narazí na přibouchnutá vrata
|
|||
Bílkoviny označované jako „zinkové prsty“ umějí sáhnout na přesně vybrané místo dědičné informace. Vědci toho už delší dobu využívají k cíleným zásahům do dědičné informace živočichů a lidských buněk. Nedávno americký Úřad pro potraviny a léčiva lékařům povolil využít zinkové prsty k léčbě AIDS. Lékaři odeberou pacientovi buňky kostní dřeně a vystaví je účinku trojice zinkových prstů napojených na enzym pro štěpení DNA. Dvojitá šroubovice DNA se poškodí v genu CCR5, podle nějž se vyrábí molekula využívaná virem HIV k průniku do nitra buňky. Buňky, u kterých se to povede, lékaři namnoží a vrátí pacientovi. Tomu pak budou tyto buňky kostní dřeně vyrábět krvinky, na kterých chybí vazebná bílkovina. Virus HIV se na nich neuchytí a neublíží jim. Lékaři doufají, že tak zabrání postupu choroby. Naději čerpají ze skutečnosti, že někteří lidé zdědili poškozené geny CCR5 od rodičů a jsou přirozeně odolní k viru HIV. Nedávno se podařilo v Německu vyléčit pacienta s AIDS transplantací kostní dřeně od dárce, jemuž chyběl funkční gen CCR5. |
|||
Tým vedený Vipulou Shuklovou z americké biotechnologické společnosti Dow AgroSciences využil k cílenému vnášení genů do rostlin zvláštní bílkoviny označované jako „zinkové prsty“. Tvoří je řetězec asi třiceti aminokyselin a typický tvar jim dává iont zinku.
Řez na jediném možném místě
Zinkové prsty se podílejí na stavbě mnoha bílkovin přirozeně se vyskytujících v buňkách a dovolují těmto molekulám vazbu na DNA. Místo pro vazbu konkrétního zinkového prstu je určeno pořadím tří základních stavebních kamenů, z nichž je tvořena dvojitá šroubovice DNA.
Vědci spojili dohromady několik zinkových prstů a ty pak mohou v celé DNA sednout jen na jedno jediné místo. „Skupinka“ zinkových prstů je spojena s enzymem, který umí přestřihnout dvojitou šroubovici DNA. Enzym ji střihá na místě, jež mu vyberou zinkové prsty.
Tímto způsobem lze vystřihnout z dědičné informace gen nebo jeho část. Buňka si následně „díru“ v DNA sama zacelí a odstřižený kus dědičné informace zničí. Gen je tím vyřazen z činnosti.
V jiných pokusech vědci zacílili enzymatické nůžky pomocí zinkových prstů na vybraný gen a zároveň vpravili do rostlinných buněk jinou variantu vystřiženého genu. Buňky si pak vystřižené místo DNA opravily nabídnutým kusem DNA jako záplatou. Tím byl v buňkách vyměněn vybraný gen.
Vipula Shuklová získala pomocí zinkových prstů kukuřici, která vzdoruje herbicidu. Tým genetiků pod vedením Daniela Voytase z University of Minnesota obrnil pomocí zinkových prstů proti herbicidům tabák. Oba experimenty publikované ve vědeckém časopise Nature otevírají zcela nové možnosti pro studium dědičné informace rostlin i pro šlechtění rostlin s novými vlastnostmi.