ابزاری قدرتمند برای مهندسی ژنتیک
ابزاری قدرتمند برای مهندسی ژنتیک ویروس ها، نه تنها می تواند باعث بیماری در انسان شوند، بلکه باکتری را نیز آلوده می کنند. نوعی سیستم ایمنی که شامل توالی ویژه ای در ماده ژنتیکی باکتری و یک آنزیم مناسب است، DNA خارجی را تشخیص می دهد (ممکن است منشاء ویروسی داشته باشد)، آن را برش می زند و در نتیجه باعث می شود که مهاجمان بی ضرر شوند.
به گزارش پژوهشکده مجازی بیوتکنولوژی پزشکی، دانشمندان مرکز تحقیقات عفونی هلمهولتز (HZI) در برانشویگ نشان داده اندکه آنزیم Cas9 که در این فرآیند درگیر است، به طور مستقل در گونه های مختلفی از باکتری ها توسعه یافته است. این تحقیق پتانسیل بهره برداری از سیستم ایمنی باکتری را در مهندسی ژنوم افزایش داده است.
اگر چه این موضوع در سال های اخیر کشف است ولی سیستم ایمنی با رمز CRISPR -CAS نظرمتخصصان ژنتیک و بیوتکنولوژیست ها را بدین خاطر به خود جلب کرده است که آن را به عنوان یک ابزار امید بخش برای مهندسی ژنتیک در نظر بگیرند. این مولکول در طول تکامل به طور مستقل در گونه های متعددی از باکتری ها توسعه یافته است. در حال حاضر پروفسور Emmanuelle Charpentier و همکارانش در مرکز تحقیقات عفونی هلمهولتز (HZI) یافته های خود را به چاپ رسانده اند.
سیستم CRISPR-Cas نه تنها برای باکتری های ارزشمند است، بلکه برای کار در آزمایشگاه نیز مفید است، بطوری که توالی خاصی از حروف را درکد ژنتیکی شناسایی کرده و DNA را در آن نقطه برش می زند. با این کار گیاهانی را می توان کاشت که در برابر حشرات و قارچ ها مقاوم هستند. تکنولوژی های موجود برای انجام این کار اغلب گران، وقت گیر و یا دقت زیادی ندارند. در مقایسه با آنها روش جدید سریع تر، دقیق تر، ارزان تر ، به اجزای کمتری نیاز دارد و می تواند ژن طویل تری را مورد هدف قرار دهد.
علاوه بر این، این روش سیستم را منعطف تر می کند. به گفته Emmanuelle Charpentier، سیستم CRISPR - CAS یک ابزار بسیار قدرتمند برای مهندسی ژنتیک است. ما آنزیم Cas9 و dual-tracrRNAs-crRNAs که این آنزیم را به طور ویژه به DNA هدایت می کند را مورد تجزیه و تحلیل و مقایسه قرار دادیم. یافته های آنها اجازه داد که آنها پروتئین های Cas9 نشات گرفته از باکتری های مختلف را طبقه بندی کنند.
این آنزیم ها می توانند ترکیب شوند و در نتیجه می توانندتغییرات مختلفی در DNA هدف را فورا ایجاد کنند. این کار یک افق جدید در درمان بیماری های ژنتیکی ناشی از جهش های مختلف در DNA بیمار می باشد. علاوه بر این، این روش می تواند برای مبارزه با ویروس HIV مورد استفاده قرار گیرد که با استفاده از گیرنده های سلول های ایمنی بدن انسان آنها را آلوده می کند. با استفاده از CRISPR - CAS، ژن گیرنده می تواند حذف شود و بیمار برای ویروس ایمن می شود. با این حال، هنوز راه طولانی برای تحقق این هدف وجود دارد.
این مثال ها پتانسیل عظیم تکنولوژی CRISPR –CAS را نشان می دهند. Charpentier می گوید: برخی از همکاران من آن را با PCR مقایسه کرده اند، این روش که در سال 1980 توسعه یافت، به دانشمندان اجازه داد تا اسیدهای نوکلئیک را کپی کنند و بنابراین به DNA زیادی دست پیدا کردند که می توانستند آنها را تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی قرار دهند. بدون این تکنولوژی بسیاری از آزمایشات ما هرگز امکان پذیر نبود.Charpentie در وهله اول بدنبال روش های مولکولی جدید نبود. او می گوید: ما در ابتدا بدنبال اهداف جدیدی برای آنتی بیوتیک ها بودیم، اما ما چیزی کاملا متفاوت را یافتیم. این امر در علوم نادر نیست. در واقع برخی از اکتشافات چشمگیر علمی به طور اتفاقی یا تصادفی ساخته شده اند.
منبع:
Ines Fonfara, Anaïs Le Rhun, Krzysztof Chylinski, Kira Makarova, Anne-Laure Lécrivain, Janek Bzdrenga, Eugene V. Koonin, Emmanuelle Charpentier. Phylogeny of Cas9 determines functional exchangeability of dual-RNA and Cas9 among orthologous type II CRISPR-Cas systems. Nucleic Acids Research, November 2013
دوست عزیز، به سایت علمی نخبگان جوان خوش آمدید
مشاهده این پیام به این معنی است که شما در سایت عضو نیستید، لطفا در صورت تمایل جهت عضویت در سایت علمی نخبگان جوان اینجا کلیک کنید.
توجه داشته باشید، در صورتی که عضو سایت نباشید نمی توانید از تمامی امکانات و خدمات سایت استفاده کنید.
پاسخ با نقل قول
علاقه مندی ها (Bookmarks)