Ọpa Titun fun Gene Manipulation
O jẹ ilana ti o rọrun julọ ti awọn oniwadi le lo lati ṣe iyipada iṣọrọ awọn ẹda lati ni oye daradara iṣẹ wọn.
Kini Kii jẹ CRISPR?
CRISPR wa fun awọn iṣeduro ti a ti ṣatunṣe deedee-Laifọwọyi Kuru Awọn atunṣe Palindromic -ijẹ orukọ alailẹgbẹ ti o ni ailewu fun imọ-ẹrọ miiwu. Kini idi ti orukọ ti o ni ẹru? Nitori pe, nigba ti a kọkọ ṣe awari wọn ni ọdun 1980 ni kokoro arun, ko si ọkan ti o mọ ohun ti kukuru ti DNA ti o lọtọ nipasẹ awọn ila DNA ti o wa fun. Wọn jẹ diẹ ninu awọn ẹya ajeji ni DNA genomic ti diẹ ninu awọn kokoro.
O mu diẹ ọdun 20 titi ti Jennifer Doudna ni Yunifasiti ti California ṣe akiyesi pe awọn abawọn wọnyi ba awọn ẹya ara ti DNA ti o ni arun ti o ni arun na. Gẹgẹbi o ti wa ni jade, awọn abajade CRISPR jẹ ọna ti kii ṣe eto fun awọn kokoro arun.
Bawo ni O Ṣe Nṣiṣẹ?
Doudna ati alabaṣiṣẹpọ rẹ, Emmanuelle Charpentier, bajẹ ti ṣiṣẹ pe, nigba ti kokoro afaisan kan bajẹ, awọn kokoro arun ti o ni awọn ọna DNA ti o tun ṣe atunṣe ti o baamu DNA ti o gbooro yoo lo wọn lati ṣe RNA ti o dè si DNA ti kokoro afaisan.
Lẹhinna, abala keji ti RNA ti a ṣe lati DNA ti o yapa CRISPR tun ṣe amọpọ pẹlu amuaradagba kan ti a npe ni Cas9. Amuaradagba yii yoo ṣapa DNA kokoro ati ki o fa ipalara naa kuro.
Awọn oniwadi ni kiakia woye pe wọn le lo agbara yi ti CRISPR lati ge awọn abala DNA pato lati kọlu awọn jiini.
Lakoko ti o wa ni awọn imupọ miiran, gẹgẹbi awọn ika ọwọ ika-ika ati TALENS ti a le lo lati fojusi ati ki o ge awọn ipo kan pato ninu DNA gomomani, awọn ọna wọnyi da lori awọn ọlọjẹ amọye lati ṣe ifojusi awọn iyipada si awọn agbegbe ni DNA. O nira lati ṣe apẹrẹ ati lati ṣe iyipada ni ipele ti o tobi pupọ pẹlu ọpọlọpọ awọn jiini nipa lilo awọn ọna ti o wa ni iṣaaju.
Kini O Ṣe Ki O Wulo?
Eto CRISPR nikan gbẹkẹle awọn ọna kukuru meji ti RNA: ọkan ti o baamu agbegbe DNA ti a fokansi, ati keji ti o so mọ amuaradagba ti a npe ni Cas9. Ni otitọ, tilẹ, o han pe gbogbo awọn ege RNA kukuru wọnyi ni a le ṣe idapo sinu awọ-ara RNA ti o ni itọsọna-alakan ti o ni ifojusi kan DNA kan pato ati ki o gba awọn amọdagba Cas9. Eyi tumọ si pe amuaradagba Cas9 ati nkan kukuru kan ti RNA ti o wa ni awọn igun mẹrin 85 ni gbogbo ohun ti o nilo lati ge DNA ni fere nibikibi ninu iṣan-ara. O jẹ rọrun lati ṣe iṣeduro DNA lati ṣe agbekalẹ RNA kanṣoṣo ati amuaradagba Cas9 fere eyikeyi awọn sẹẹli ti o ṣe CRISPR ni gbogbo igba wulo.
Sibẹsibẹ, aifọwọyi rọrun ko ni anfani nikan ti imọ-ẹrọ CRISPR lori awọn iyatọ TINENS ati ika ika. Eto CRISPR tun dara julọ ju awọn ọna miiran lọ.
Fún àpẹrẹ, ẹgbẹ kan ní Harvard rí i pé CRISPR pa àgbáyé ìfọkànsí ni 51% -79% àwọn ọrọ, nígbà tí TALENS efficiency was less than 34%. Nitori iṣẹ ṣiṣe giga yii, ẹgbẹ miiran le lo imo-ẹrọ CRISPR lati ta awọn jiini jade lẹsẹsẹ ni awọn ọmọ inu oyun lati gbe awọn ekuro ti o wa ni inu iran kan kan. Ilana deede nilo fun awọn ọmọ ẹgbẹ meji ti ibisi lati gba iyipada ninu awọn adakọ meji ti a ti pinnu.
Kini Ko Ṣe Lè Ṣe?
Ni afikun si paarẹ kan pupọ, diẹ ninu awọn ẹgbẹ tun ti mọ pe, pẹlu awọn iyipada diẹ, a le lo eto naa fun awọn ifọwọyi miiran. Fun apẹrẹ, ni ibẹrẹ ọdun 2013, ẹgbẹ kan lati MIT fihan pe CRISPR le lo lati fi awọn jiini titun sinu DNA gomiki. Kó lẹhin ti ẹgbẹ kan ti UCSF ti lo ẹyà ti a ṣe atunṣe ti eto naa gbasilẹ CRISPRi si fifọ ikosile ti awọn jiini afojusun ni kokoro arun.
Laipẹ diẹ, ẹgbẹ kan ni Ile-iwe giga Duke tun ṣeto iyatọ ti eto lati mu awọn ipilẹ ti awọn Jiini ṣiṣẹ. Ọpọlọpọ awọn ẹgbẹ tun n ṣiṣẹ pẹlu awọn iyatọ ti awọn ọna wọnyi lati ṣayẹwo awọn nọmba pupọ ti awọn ẹda ni ẹẹkan lati wa eyi ti ọkan jẹ ninu awọn esi ti o yatọ.
Ẹrọ Titun Shiny ti Genetic Engineering
Dajudaju, iṣoro nla kan wa nipa ọpa tuntun yi fun imọ-ẹrọ ti iṣan ati igbiyanju lati lo o fun awọn ohun elo pupọ. Sibẹsibẹ, awọn idiwọn diẹ ti o nilo lati wa ni bori ati pe, gẹgẹbi o jẹ igba ti o wa pẹlu imọ-ẹrọ titun, o gba akoko diẹ lati ṣiṣẹ ibi ti awọn idiwọn wa. Awọn oluwadi ni Harvard, fun apẹẹrẹ, ti ri pe awọn ifojusi CRISPR le ma ṣe deede bi a ti ronu iṣaju. Awọn abajade afojusun ti complex CRISPR le yorisi awọn ayipada ti a ko ṣe tẹlẹ nigbati o ba yipada DNA.
Bi o tilẹ jẹ pe awọn italaya, tilẹ, CRISPR fihan gbangba ti o pọju agbara lati ṣe iyipada iyipada DNA ti yoo ṣe iranlọwọ fun awọn oluwadi ni kiakia lati mọ bi o ti wa ni mewa ẹgbẹrun awọn ẹda ninu iṣẹ iṣan-ara eniyan. Eyi nikan ni awọn pataki pataki fun awọn ilọsiwaju itọju arun ati okunfa. Pẹlupẹlu, pẹlu afikun idagbasoke, imọ-ẹrọ ara rẹ le wulo fun iru-ara ti aramada. O le pese ọna titun fun itọju ailera pupọ . Sibẹsibẹ, awọn ilọsiwaju wọnyi jẹ ọna ti o wa ni pipa. Fun bayi, o jẹ ohun moriwu lati wo idaduro idagbasoke ti titun ọpa iwadi yi ati ki o ro nipa awọn iru ti awọn adanwo o le gba.
(Pipa: Oṣu Kẹsan 30, 2013)