زیست شناسی علوم پایه

تبدیل CRISPR به چاقوی ژنتیکی ارتش سوئیس

تبدیل CRISPR به چاقوی ژنتیکی ارتش سوئیس
نوشته شده توسط shiva salimian

ابزار CRISPR به سرعت در حال تبدیل شدن به یک روش قدرتمند برای ویرایش ژن های باکتری ها، پستانداران، گیاهان، انسان ها و حتی خزندگان است. اغلب به آن “قیچی ژنتیکی” گفته می شود، اما پیشرفت جدید آن را به “چاقوی ژنتیکی ارتش سوئیس” تبدیل می کند.  تحقیقات به رهبری کالتک، فرمول موجود را مورد بررسی قرار داد تا به زوم ابزار در ارگانی خاص، بافت ها و انواع سلول ها کمک کند و در عین حال موجب کنترل بیشتر، بر آنچه که قرار است اتفاق بیوفتد، شود.

اشتراک گذاری

ابزار CRISPR به سرعت در حال تبدیل شدن به یک روش قدرتمند برای ویرایش ژن های باکتری ها، پستانداران، گیاهان، انسان ها و حتی خزندگان است. اغلب به آن “قیچی ژنتیکی” گفته می شود، اما پیشرفت جدید آن را به “چاقوی ژنتیکی ارتش سوئیس” تبدیل می کند. تحقیقات به رهبری کالتک، فرمول موجود را مورد بررسی قرار داد تا به زوم ابزار در ارگانی خاص، بافت ها و انواع سلول ها کمک کند و در عین حال موجب کنترل بیشتر، بر آنچه که قرار است اتفاق بیوفتد، شود.

CRISPR شامل دو بخش اصلی است: یک بخش از آن، مولکول های RNA را هدایت می کند و ابزار را به قسمت های خاصی از ژنوم و آنزیمی که می تواند ژن ها را در آن مکان خاص ویرایش کند، هدایت می کند. متداول ترین آنزیم استفاده شده، Cas9 است، اما گزینه های دیگری نیز مانند Cas12a ،Cas12b و  CasX وجود دارند.

اما به همان اندازه که CRISPR می تواند مفید باشد، ایده آل نیست. تیم کالتک به جای آن که بر روی آنزیم تمرکز کند موجب پیشرفت  RNA شد. مشکلی که آن ها برای حل این مساله با آن رو به رو شدند، این است که این مولکول ها “همیشه فعال هستند” به این معنی که آن ها همیشه به دنبال هدف می گردند و برای آن ها مهم نیست که در کجای اندام جاندار قرار گرفته باشد، که این کار می تواند منجر به جهش های غیر هدف شود.

بنابراین، محققان در مطالعه ی جدید، RNA های شرطی (cgRNA)  را مهندسی کردند و زمانی که آن ها به هدف می رسند، دقیق تر و قدرتمندتر می شوند. آن ها بر روی نوع عبارات IF/THEN که معمولاً در محاسبات مشاهده می شود، کار می کنند. cgRNA ها می توانند به حضور یا عدم وجود نشانگر RNA واکنش نشان دهند و سپس در پاسخ فعال یا غیرفعال شوند.

 در عمل، این بدان معنی است که CRISPR می تواند تا زمانی که برخی از نشانگرهای زیستی موجود در یک سلول را تشخیص دهد صبر کند، مثلاً در مورد بیماری ها، می تواند ژن هایی که مربوط به بیماری هستند  را فعال و یا غیرفعال کنند تا به درمان آن بیماری کمک کند و از آنجا که سلول های سالم آن نشانه ای ندارند، cgRNA ها در آنجا تحریک نمی شوند و این درمان را هدفمند نگه می دارند.

تیم، این روش را بر روی باکتری ها آزمایش کرده و قادر به نشان دادن  حالت های ON / OFF  و OFF / ON شدند. نشانگرهای RNA با موفقیت توانستند  cgRNAs فعال شده را غیرفعال کنند و cgRNAs غیرفعال را فعال می کند.

نایلز پیرس، نویسنده ی اصلی این تحقیق، بیان می کند: “هنوز راه طولانی وجود دارد که پتانسیل نانوتکنولوژی RNA برای تنظیم شرایط قابل برنامه ریزی مهندسی در موجودات زنده بکار گرفته شود، اما این نتایج با CRISPR/Cas9 در سلول های باکتریایی و پستانداران، این اصل را نشان می دهد که می توانیم از این ابزارها در بیولوژی و پزشکی استفاده کنیم. این تحقیق در ژورنال ACS Central Science منتشر شده است.

مترجم: ساناز سلیمیان دستجردی

اشتراک گذاری

درباره نویسنده

shiva salimian