Għodda ġdida għall-Manipulazzjoni tal-Ġeni
Hija teknika flessibbli ħafna li r-riċerkaturi jistgħu jużaw biex faċilment ibiddlu l-espressjoni tal-ġeni biex jifhmu aħjar il-funzjoni tagħhom.
X'inhi Eżattament CRISPR?
CRISPR stands għal Repeats Qosra Palindromiċi Mifruħin Regolarment-Interspaced- isem ta 'oerhört abbandun għal teknoloġija eċċitanti. Għaliex l-isem tedious? Huwa minħabba li, meta l-ewwel ġew skoperti fl-aħħar tas-snin tmenin fil-batterja, ħadd ma kien jaf x'kienu l-meded qosra ta 'DNA ripetut separat minn sekwenzi ta' DNA każwali. Huma kienu biss xi karatteristika stramba fid-DNA ġenomiku ta 'xi batterji.
Kien kważi 20 sena sakemm Jennifer Doudna fl-Università ta 'California dehret li dawn is-sekwenzi kienu jaqblu ma' partijiet ta 'ċertu DNA virali li infettat il-batterja. Peress li rriżulta, is-sekwenzi CRISPR kienu tip ta 'sistema immuni għall-batterja.
Kif taħdem?
Doudna u l-kollaboratur tagħha, Emmanuelle Charpentier, eventwalment ħadem li, meta infettat b'virus, batterji li kellhom dawn il-biċċiet ta 'DNA ripetuti qosra li kienu jaqblu mad-DNA virali jużawhom biex jagħmlu l- RNA marbut mad-DNA tal-virus li jinvadi.
Imbagħad, it-tieni biċċa ta 'RNA magħmul mid-DNA każwali li separat ir-ripetizzjonijiet CRISPR kien jinteraġixxi ma' proteina msejħa Cas9. Din il-proteina taqta 'd-DNA tal-virus u tinattiva l-virus.
Ir-riċerkaturi rrealizzaw malajr li setgħu jisfruttaw din il-kapaċità ta 'CRISPR biex jinqatgħu sekwenzi speċifiċi tad-DNA biex jabbandunaw il-ġeni.
Filwaqt li hemm tekniki oħra, bħan-nukwassi tas-swaba taż-żingu u TALENS li jistgħu jintużaw biex jimmiraw u jaqtgħu postijiet speċifiċi fid-DNA ġenomiku, dawn l-approċċi jiddependu fuq proteini goffi biex jimmiraw l-alternattivi għal reġjuni speċifiċi fid-DNA. Huwa diffiċli li wieħed ifassal u jwettaq modifiki fuq skala kbira b'ħafna ġeni li jużaw dawn l-approċċi preċedenti.
X'jagħmilha tant utli?
Is-sistema CRISPR tistrieħ biss fuq żewġ biċċiet qosra ta 'RNA: wieħed li jaqbel mar-reġjun tad-DNA immirat, u t-tieni li jingħaqad ma' proteina msejħa Cas9. Fil-fatt, għalkemm, jirriżulta li dawn iż-żewġ biċċiet ta 'RNA qosra jistgħu jingħaqdu f'molekola ta' RNA ta ' gwida doppja b'funzjoni doppja li t-tnejn jimmiraw sekwenza speċifika ta' DNA u jimpjegaw il-proteina Cas9 cleaving. Dan ifisser li l-proteina Cas9 u biċċa qasira waħda ta 'RNA li hija ta' 85 bażi twila hija kollha meħtieġa biex tnaqqas DNA fi kważi kullimkien fil-ġenoma. Huwa relattivament sempliċi li tiddaħħal id-DNA biex tipproduċi RNA ta ' gwida waħda u l-proteina Cas9 kważi kull ċellula li tagħmel CRISPR ġeneralment applikabbli.
Madankollu, l-immirar konvenjenti mhuwiex l-uniku vantaġġ tat-teknoloġija CRISPR fuq TALENS u swaba taż-żingu oħra. Is-sistema CRISPR hija wkoll ħafna iktar effiċjenti minn dawn l-approċċi alternattivi.
Per eżempju, grupp ta 'Harvard sab li CRISPR ħassar ġene mmirat f'51% -79% tal-każijiet, filwaqt li l-effiċjenza ta' TALENS kienet inqas minn 34%. Minħabba din l-effiċjenza għolja, grupp ieħor seta 'juża t-teknoloġija CRISPR biex jabbanduna direttament il-ġeni fi ġrieden embrijoniċi biex jipproduċi ġrieden transġeniċi f'ġenerazzjoni waħda. L-istrateġija standard teħtieġ koppja ġenerazzjonijiet ta 'tnissil biex tikseb il-mutazzjoni fiż-żewġ kopji ta' ġene mmirat.
X'inhu Else Can It Do?
Minbarra t-tħassir ta 'ġene, xi gruppi indunaw ukoll li, bi ftit alternattivi, is-sistema tista' tintuża għal tipi oħra ta 'manipulazzjoni ġenetika. Per eżempju, fil-bidu tal-2013, grupp mill-MIT wera li CRISPR seta 'jintuża biex jiddaħħal ġeni ġodda fid-DNA ġenomiku. Ftit wara dak il-grupp fl-UCSF uża verżjoni modifikata tas-sistema kklassifikata CRISPRi biex titrażżan l-espressjoni tal-ġeni mmirati fil-batterja.
Aktar reċentement, grupp fl-Università ta 'Duke stabbilixxa wkoll varjazzjoni tas-sistema biex jiġu attivati settijiet ta' ġeni. Diversi gruppi issa qed jaħdmu wkoll b'varjazzjonijiet ta 'dawn l-approċċi biex jiskrinjaw numri kbar ta' ġeni f'daqqa biex insemmu liema waħda hija involuta f'reazzjonijiet bijoloġiċi differenti.
Ġugarell Ġdid Tleqq ta 'Inġinerija Ġenetika
Ċertament, hemm eċċitament kbir dwar din l-għodda l-ġdida għall-inġinerija ġenetika u l-għaġġla biex tapplikaha għal varjetà ta 'applikazzjonijiet. Madankollu, għad hemm xi sfidi li jeħtieġ li jingħelbu u, kif spiss ikun il-każ tat-teknoloġija l-ġdida, jieħu ħafna żmien biex jaħdem fejn huma l-limitazzjonijiet. Ir-riċerkaturi ta 'Harvard, per eżempju, sabu li l-immirar ta' CRISPR jista 'ma jkunx preċiż daqs dak maħsub fil-bidu. L- effetti mhux milħuqa tal-kumpless CRISPR jistgħu jwasslu għal bidliet mhux intenzjonati meta jinbidel id-DNA.
Minkejja l-isfidi, madankollu, CRISPR wera b'mod ċar potenzjal enormi biex jiffaċilita l-alterazzjoni tad-DNA ġenomiku li jgħin ir-riċerkaturi jifhmu aktar malajr kif l-għexieren ta 'eluf ta' ġeni fil-funzjoni tal-ġenoma tal-bniedem. Dan waħdu għandu implikazzjonijiet importanti għat-titjib tat-trattament u d-dijanjosi tal-marda. Barra minn hekk, bi żvilupp addizzjonali, it-teknoloġija nnifisha tista 'tkun utli għal tip ġdid ta' terapewtiċi. Jista 'jipprovdi approċċ ġdid għat -terapija tal-ġeni . Madankollu, dawn l-avvanzi huma modi 'l bogħod. Għal issa, huwa biss eċċitanti li wieħed jara l-iżvilupp mgħaġġel ta 'din l-għodda ta' riċerka ġdida u jaħseb dwar it-tipi ta 'esperimenti li jista' jippermetti.
(Posted: Settembru 30, 2013)