مثير للإعجاب

كل ما تريد معرفته عن تقنية كريسبر

كل ما تريد معرفته عن تقنية كريسبر

أحدثت تقنية كريسبر موجات في المجتمع العلمي مؤخرًا. ومع ذلك ، فإن هذه التكنولوجيا لم تحظ بعد بالشعبية التي تستحقها خارج المجتمع العلمي.

راجع أيضًا: قد تحمل البروتينات "المضادة للقرصنة" المصممة حديثًا مفتاح التحرير الجيني الآمن

والكثير منهم لا يعرفون حتى ما هو كريسبر وماذا يفعل. لذلك في هذه المقالة ، دعونا نلقي نظرة أكثر تعمقًا!

ترمز CRISPR إلى "التكرارات المتناظرة القصيرة المنتظمة المتباعدة بشكل منتظم" وهي تقنية تمكن العلماء من تحرير الحمض النووي لأي جينوم. عن طريق تحرير الحمض النووي ، يمكن للعلماء تغيير خصائص معينة للكائن الحي.

تم كتابة البحث حول تقنية CRISPR والتطورات المهمة المتعلقة بوظيفتها وخصائصها لأول مرة بواسطة باحث يُدعى فرانسيسكو موجيكا في عام 1993. وقد بدأ العمل على تقنية CRISPR في التسعينيات.

مع مرور كل عام ، بدأنا في اكتساب المزيد والمزيد من المعرفة حول تقنية كريسبر نظرًا للعديد من الأبحاث التي يتم إجراؤها في جميع أنحاء العالم ، مع الكشف عن تفاصيل مهمة في عام 2005 حيث اكتشف الباحث ألكسندر بولوتين Cas9 ، وهو إنزيم لقطع الحمض النووي يسمح بتعديل جينوم الخلية. .

لتسليط الضوء على تقنية كريسبر ، نحتاج أولاً إلى إلقاء نظرة على الوقت قبل تقنية كريسبر. لقد كان الوقت الذي كان العلماء يحاولون فيه تعديل الحمض النووي بنجاح ضئيل أو بدون نجاح.

ومع ذلك ، غيرت كريسبر هذا السيناريو بأكمله. باستخدام تقنية كريسبر ، تم تجهيز العلماء بجميع الأدوات المناسبة اللازمة لقطع أي مادة جينية ، وأفضل جزء هو أن تقنية كريسبر أتاحت لهم تحقيق هذا العمل الفذ بشكل أسهل وأسرع من الطرق الأخرى.

يتم تحميل كريسبر ببروتين يحتوي على خصائص القطع المتسلسل ونظام الاستهداف. كيف تمكن العلماء من التعرف على هذا؟ دعونا نشرح ؛

تهاجم الفيروسات البكتيريا وتدمرها من خلال محاولة التكاثر أو التكاثر داخل البكتيريا. بعد فترة معينة من الوقت ، تنفجر الفيروسات الجديدة من سيتوبلازم الخلية لإصابة المزيد من البكتيريا ، مما يؤدي إلى قتل المضيف في هذه العملية.

ومع ذلك ، طورت بعض البكتيريا آلية دفاعية لوقف نهب الفيروسات. حلهم؟

قطع الفيروس إلى أجزاء عندما يتلامس مع البكتيريا. يستخدمون البروتينات لتقطيع الفيروس ودمج القليل من الحمض النووي للفيروس ، يسمى دليل RNA (gRNA) ، بحيث يمكن للبكتيريا التعرف على نفس الفيروسات في المستقبل ومهاجمتها بسهولة.

ينتمي Cas9 إلى بروتين قوي لقطع الحمض النووي وهو فعال للغاية في قطع الفيروسات الأكثر تقدمًا والأقوى. يجب على المرء أيضًا أن يفهم أن Cas9 هو مجرد واحد من بين العديد من بروتينات قص الحمض النووي التي يستخدمها العلماء.

هناك أيضًا بروتينات أخرى متاحة ، وهي Cas3 التي يمكنها استهلاك الحمض النووي بدلاً من قطعها فقط.

لبرمجة البكتيريا لقطع جزء معين من الحمض النووي ، فإنها تحتاج إلى برمجة دليل الحمض النووي الريبي بالمعلومات الصحيحة. ثم يقومون بحقن الحمض النووي الريبي والبروتين في البكتيريا.

بعد أن قام العلماء بحقن دليل RNA و Cas9 في البكتيريا ، يكون CRISPR-Cas9 جاهزًا.

ولكن هناك ما هو أكثر من تقنية كريسبر من مجرد قطع الحمض النووي وإخراج الجينوم من الخدمة. كما أن تقنية كريسبر قادرة على ربط جزء آخر من الحمض النووي بالجزء الذي تم قطعه لإصلاح الجينوم.

مع اكتشاف كريسبر ، كانت هناك زيادة كبيرة في الاهتمام بهذه التكنولوجيا من مختلف أقسام العلوم. نظرًا لأن كريسبر يمنح العلماء القدرة على تغيير هياكل الحمض النووي في الكائنات الحية ، فإن لها مجموعة واسعة من التطبيقات ، حتى على البشر.

يمكن للعلماء هندسة نباتات يمكنها تحمل الظروف القاسية ، وأدوية يمكنها علاج السرطان دون أثر ، وفاكهة أكبر حجمًا ولحمًا ، وما إلى ذلك.

بدأ الباحثون الحيويون في اختبار كريسبر على نطاق واسع ليس فقط بسبب قدراتهم المذهلة ، ولكن أيضًا بسبب حقيقة أن تقنية كريسبر الهندسية فعالة من حيث التكلفة مقارنة بطرق تحرير الجينوم الأخرى التي كانت مستخدمة قبل ذلك.

لكونها أداة يمكنها تعديل الحمض النووي ، فهناك مخاوف تحوم حول استخدام كريسبر لتعديل الجينات البشرية.

الأخبار الأخيرة في الصين حيث تم تحرير جينومات التوأم لولو ونانا قبل الولادة هي إحدى الحالات التي تثير مخاوف بشأن استخدام تقنية كريسبر. تشير التقارير إلى أن التوائم كان لديهم تحسينات لـ CRISPR لجعلهم محصنين ضد فيروس نقص المناعة البشرية.

ومع ذلك ، أظهر أحدث بحث أن جينًا يسمى CCR5 قد تمت إزالته أيضًا من أجسامهم ، مما يجعلهم نظريًا أفضل أداءً في المدرسة لأن إزالة CCR5 يظهر أنه ينقل ذاكرة أفضل.

يتم إدانة البشر المعدلين وراثيًا في جميع أنحاء العالم ، والآن يخضع الفريق الصيني بقيادة جيانكوي من الجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا في شينزن للتحقيق.

وقد علق عالم الأحياء العصبية الشهير من جامعة كاليفورنيا ألسينو ج. سيلفا على ذلك ؛

الإجابة هي نعم على الأرجح ، لقد أثرت على أدمغتهم. أبسط تفسير هو أن هذه الطفرات من المحتمل أن يكون لها تأثير على الوظيفة الإدراكية في التوأم ، ومن المستحيل التنبؤ بالتأثير الدقيق على إدراك الفتيات ، ولهذا السبب لا ينبغي القيام بذلك ".

يُطلق على الأطفال الذين تم تعديلهم وراثيًا اسم "الأطفال المصممون" ولا تعتبر الممارسة نفسها أخلاقية. لذلك ، لا تزال هناك سحابة من عدم اليقين تطفو على قمة كريسبر ، وبالتأكيد ، فإن التبني السائد لـ CRISPR سيتطلب لوائح وقواعد موضوعة لضمان عدم استخدام التكنولوجيا بشكل غير أخلاقي.

ليس هناك شك في أن تقنية كريسبر هي تقنية لم نفهمها تمامًا بعد ، ونعم ، نحن بحاجة إلى مزيد من الوقت لتطويرها والبحث عنها ، مما يساعدنا في رسم الخط الذي يجب رسمه فيه ،

في الوقت نفسه ، إنها تقنية يمكنها أن تدفعنا في الاتجاهات الصحيحة ، وتساعدنا على تطوير مواد وكائنات حية متقدمة يمكنها إثراء حياتنا.

دعونا نرى ما يخبئه المستقبل لكريسبر وللنوع البشري!


شاهد الفيديو: شرح مبسط لفهم تكنيك التعديل الجينى CrisperCas9 (شهر نوفمبر 2021).