Международный коллектив биологов впервые применил метод «точечного» редактирования генома для изучения функций генов, управляющих развитием зародыша. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Ранее проведению подобных опытов мешало отсутствие надёжных инструментов для безошибочного редактирования ДНК в эмбриональных клетках: они особенно уязвимы к повреждениям и чаще всего гибнут при попытках изменить их геном с помощью стандартного CRISPR/Cas. Учёные обошли эту проблему с помощью модифицированной версии редактора, которая не «вырезает» участок ДНК, а заменяет один тип нуклеотида другим. Используя этот подход, они вывели из строя ген NANOG в клетках нежизнеспособных эмбрионов человека и мышей и проследили за их дальнейшим развитием.
Ген NANOG входит в небольшой набор участков ДНК, активация которых способна превращать любые ткани взрослых млекопитающих в аналоги эмбриональных стволовых клеток. Эксперименты показали, что мутации в ключевой части этого гена лишали эмбриональные клетки способности формировать эпибласт — центральную часть зародыша, из которой развивается тело ребёнка. В таких случаях внутри зародыша образовывались лишь трофобласт и гипобласт — клеточные слои, ответственные за формирование плаценты и защитных оболочек плода.
Помимо этого, биологи выявили существенные различия в последствиях повреждения гена NANOG у эмбрионов человека и мышей. Это свидетельствует о том, что связанная с ним генетическая программа развития зародыша претерпела значительные изменения в ходе эволюции млекопитающих. По словам авторов, эти различия необходимо принимать во внимание при дальнейших исследованиях механизмов развития плода, а также при изучении причин бесплодия и нарушений беременности.
