Pirmą kartą istorijoje visi tokio lygio žurnale paskelbto straipsnio autoriai yra lietuviai, VU Gyvybės mokslų centre veikiančio Biotechnologijos instituto mokslininkai: Miglė Kazlauskienė, Georgijus Kostiukas, Česlovas Venclovas, Gintautas Tamulaitis ir Virginijus Šikšnys.
- Ar galite paaiškinti jūsų straipsnio esmę?
- Paprastai žmonių tarpusavio bendravimą įprasmina žodžiai ar kūno kalba. Ląstelių gebėjimas teisingai perprasti ir reaguoti į aplinką priklauso nuo įvairių ląstelių elementų tarpusavio sąveikos. Mes siekėme suprasti, kaip tarpusavyje bendrauja atskiri ląstelės komponentai.
CRISPR-Cas sistemos yra vienas iš bakterijų ir archėjų būdų apsisaugoti nuo virusų ir kitų svetimų nukleorūgščių. Pagal savo veikimo mechanizmą jos skirstomos į keletą tipų. Plačiausiai žinomas yra Cas9 baltymas, kuris perkerpa dvigrandę DNR pasirinktoje vietoje. Per palyginti trumpą laiką Cas9 pasaulyje tapo pripažintu ir aktyviai vystomu genomo redagavimo molekuliniu įrankiu.
Mūsų naujausiame straipsnyje aprašome, kaip veikia III tipo CRISPR-Cas sistemos.
Savo tyrimu parodėme, kad kai kurios bakterijų apsaugos nuo virusų CRISPR-Cas sistemos, atpažinusios į ląstelę patekusį virusinės kilmės taikinį, sintetina unikalias signalines molekules (ciklinius oligoadenilatus), kurios aktyvuoja ribonukleazę - visą ląstelės RNR sunaikinantį fermentą. Tai gali sukelti bakterijos žūtį, kad virusas nepasidaugintų ir neužpultų kitų bakterijų. Taigi, tos ciklinės molekulės veikia kaip „cheminė kalba“, kuria tarpusavio bendravimui naudoja atskiri ląstelių komponentai reaguodami į viruso užpuolimą.
- Kokia šių tyrimų nauda visuomenei?
- Šis atradimas yra labai svarbus žingsnis mikrobiologijos mokslui, ypač bakterijų signalų ir komunikacijos supratimui. Buvo žinoma, kad linijinės molekulės dalyvauja perduodant signalą apie viruso užpuolimą žinduolių ląstelėse. Mes parodėme, kad bakterijos, reaguodamos į virusus, taip pat naudoja cheminius signalus – naujas molekules, apie kurių egzistavimą iki šiol nebuvo žinoma.
Tokią sistemą galima pritaikyti kuriant molekulinius įrankius moksliniams tyrimams, su kuriais galima įjungti kontroliuojamą RNR sunaikinimo programą ląstelėse. Galima tikėtis, kad šią sistemą ateityje pavyks pritaikyti kuriant naujus metodus virusinių ligų diagnostikoje ir kitose srityse.
- Ar tikėjotės, kad jūsų publikacija pateks į „Science“?
- Atradę straipsnyje aprašytą sistemą, tikėjome, kad ji pakankamai įdomi, kad būtų publikuota „Science“. Kiekvienam mokslininkui publikacijos tokio lygio žurnaluose yra siekiamybė, vis dėlto – tai aukščiausio lygio mokslinis pripažinimas, demonstruojantis, kad Lietuvoje atliekami pasaulinio lygio moksliniai tyrimai, svarbūs pasaulio mokslo raidai. Tiesa, statistika negailestinga – „Science” žurnale išspausdinama tik 7 iš 100 teikiamų straipsnių. Be to, reiktų pabrėžti, kad šis darbas atliktas išskirtinai tik Vilniaus universiteto Biotechnologijos instituto mokslininkų, dirbančių Lietuvoje – ją parašėme kartu su bendradarbiais Georgijumi Kostiuku, Česlovu Venclovu, Gintautu Tamulaičiu ir Virginijum Šikšniu. Tad ant jos tikrai galima dėti antspaudą „Pagaminta Lietuvoje”.
- Kiek laiko truko moksliniai tyrimai?
- Įvairių CRISPR-Cas sistemų tyrimus laboratorijoje vykdome jau beveik dešimtmetį. Intensyviai šiame straipsnyje aprašytus tyrimus vykdėme apie 1,5 metų, neretai teko padirbėti ir iki išnaktų ar savaitgaliais, o idėją vystyti pradėjome gal prieš kokius 5-ius metus. Deja, bet pagal lietuvišką mokslo finansavimo modelį, kai visų pirma yra vertinama straipsnių kiekybė, o ne kokybė, yra patogiau darbo rezultatus sudalinti į 2-3 smulkius straipsnius.
