Система редактирования генома CRISPR — 3D-анимация
229
Пт, 31 Авг 2018

Анимация о CRISPR — совместный образовательный проект биологов и специалистов по визуализации Visual Science и Сколтеха. Анимация основана на реальных молекулярных структурах и демонстрирует работу нативных (природных) и генно-инженерных CRISPR-комплексов. В визуализации используются достоверные модели внутренностей бактериальной клетки и ядра клетки человека. Проект получил положительные рецензии от ведущих мировых экспертов по CRISPR, включая первооткрывателей системы.

Молекулярная анимация существенно облегчает демистификацию и объяснение сложных биологических систем. С помощью потрясающих визуальных образов и внимания к деталям Visual Science и Сколтех смогли передать динамику работы белков системы CRISPR-Cas, а также продемонстрировали возможность применения этих белков как исследовательских инструментов

— Дженнифер Дудна, профессор Департамента молекулярной и клеточной биологии и химии в Университете Беркли (США), исполнительный директор Института инновационной геномики (Innovative Genomics Institute).

Эта анимация с красивыми визуализациями очень пригодится в объяснении сложных научных концепций. Это отличные образовательные материалы!

— Фэн Чжан, ведущий сотрудник Института Броуда при Массачусетском технологическом институте и Гарвардском университете, исследователь в Институте изучения мозга им. МакГоверна при Массачусетском технологическом институте

Внимание к деталям, красивые образы и подробная информация о механизмах CRISPR-Cas. Хороший пример, как можно визуализировать сложные биохимические процессы на молекулярном уровне. Visual Science и Сколтех проделали отличную работу!

— Эммануэль Шарпентье, директор Института инфекционной биологии Общества Макса Планка, почетный профессор Берлинского университета им. Гумбольдта.

Что такое CRISPR и CRISPR-Cas9?

CRISPR (от англ. — clustered regularly interspaced short palindromic repeats, что значит кластеризованные, регулярно распределенные короткие палиндромные повторы) — это специальные области бактериального генома, содержащие фрагменты ДНК паразитов (бактериофагов), которые ранее заражали эту группу бактерий. CRISPR позволяют бактериям обнаруживать и уничтожать чужеродную ДНК, тем самым защищаясь от инфекций. Генетические локусы CRISPR служат источниками криспр-РНК, которые могут узнавать чужеродные последовательности. Эти молекулы формируют комплексы с белками, способными разрезать ДНК, благодаря чему эти последовательности уничтожаются. Наиболее хорошо изученный CRISPR-комплекс включает ДНК-разрезающий белок Cas9.

Ученые изобрели способ модифицировать природный комплекс CRISPR-Cas9 и программировать его на узнавание практически любых желаемых последовательностей ДНК у человека, животных, растений или любых других организмов. После узнавания искомой последовательности CRISPR-редактор может разрезать ее или, в случае дополнительных модификаций системы, изменить активность близлежащих генов, повлиять на упаковку окружающей ДНК или просто послужить меткой для выбранного участка. Природные и модифицированные CRISPR-эффекторы — это точные, настраиваемые и простые в использовании инструменты, дающие огромные возможности для фундаментальных исследований, лечения генетических заболеваний, создания новых организмов с заданными свойствами, борьбы с вредителями.

Замечательное видео! В нем великолепно сочетаются визуальная привлекательность и научная точность. Молекулярные модели белков великолепны, они позволяют вместить огромное количество информации в совсем короткий фильм

— Евгений Кунин, старший исследователь Национального центра биотехнологической информации (NCBI), Национальной медицинской библиотеки (NLM) и Национального института здравоохранения (NIH) США.

Прекрасно сделано! Мне, структурному биологу, очень нравится анимация, потому что она отображает реальные формы и структуры молекул в системе CRISPR-Cas

— Мартин Йинек, профессор Департамента биохимии в Университете Цюриха

Анимация подготовлена в рамках программы Сколтеха «Погружение в индустрию»

Эта анимация визуально привлекательна, и в ней хорошо рассказано об устройстве системы CRISPR и перепрофилировании белков Cas для решения различных задач, связанных с редактированием генома

— Родольф Баррангу, доцент кафедры наук о питании Департамента биопереработки и наук о питании в Университете штата Северная Каролина.

Это отличный обучающий материал, который я обязательно буду использовать на своих лекциях для объяснения студентам устройства CRISPR и принципов редактирования генома 

— Виргиниюс Шикшнис, ведущий научный сотрудник и руководитель Департамента ДНК-белковых взаимодействий в Институте биотехнологии Вильнюсского университета.

Этот фильм об удивительных системах CRISPR охватывает все их основные аспекты. Начиная с первичной роли и механизма действия CRISPR в естественных носителях, и заканчивая потрясающими, разнообразными способами применения технологии, полученной в результате изучения этих систем. Наука всегда полезна, часто интересна даже для людей, далеких от нее, и иногда красива. Эта великолепная визуализация, выполненная с большой точностью, — типичный пример того, какой интересной, полезной и прекрасной может быть наука.

— Франциско Мохика, профессор Департамента физиологии, генетики и микробиологии в Университете Аликанте

Генеральный продюсер: Иван Константинов

Автор сценария и режиссер: Юрий Стефанов, к.б.н.

Обзор литературы, молекулярное моделирование: Дмитрий Щербинин, к.б.н., а также Полина Шичкова и Дарья Романовская (Сколтех)

Научный куратор: Профессор Константин Северинов (Сколтех)

3D-моделирование и анимация: Юрий Стефанов, Александр Ковалевский и Ярослав Сторожев

Визуализация и композитинг: Иван Константинов, Алексей Вайтвуд, Владимир Мищенко, Тимур Абдусадыков

Супервайзер анимации: Сергей Иванчук

Дизайн: Кирилл Мартьянов

Арт-директор: Иван Константинов

Менеджеры проекта: Иван Константинов, Юрий Стефанов

Озвучивание: Надежда Стрельникова

Менеджер по коммуникациям: Анастасия Дёмина

Источник: visual-science.com

Похожие статьи

Топ 10 за все время