تقنية CRISPR-Cas9 للتلاعب الجيني
تعتبر تقنية CRISPR جزءًا من نظام المناعة البكتيري الذي يمكنه قطع الحمض النووي واستخدامه كأداة لتحرير الجينات. وتعمل هذه التقنية كمقص جزيئي دقيق يمكنه قطع تسلسل الحمض النووي المستهدف بواسطة دليل قابل للضبط.
ما هو كريسبر؟
يتكون هذا النظام من جزأين رئيسيين. نوكلياز مرتبط بـ CRISPR (Cas) يرتبط بالحمض النووي ويقطعه، وتسلسل الحمض النووي الريبي الموجه (gRNA) الذي يوجه نوكلياز Cas إلى هدفه. تم اكتشاف هذه التقنية في الجهاز المناعي للبكتيريا، حيث تقوم بقطع الحمض النووي للفيروسات الغازية التي تسمى البكتيريا وتجعلها غير قابلة للعمل.
وبمجرد اكتشاف الآلية الجزيئية التي تمكنها من تقسيم الحمض النووي، تم تطويرها بسرعة كأداة لتحرير الجينوم. تعتبر تقنية CRISPR مهمة لأنها تسمح للعلماء بإعادة كتابة الشفرة الجينية في أي كائن حي.
تعتبر تقنية CRISPR أبسط وأرخص وأكثر دقة من تقنيات تحرير الجينات السابقة. علاوة على ذلك، فإن لها مجموعة واسعة من التطبيقات في العالم الحقيقي، بما في ذلك علاج الأمراض الوراثية وإنشاء محاصيل مقاومة للجفاف.
تاريخ واكتشاف CRISPR
تُعرف تقنية CRISPR اليوم بأنها أداة دقيقة لتحرير الجينات، ولكن استغرق العلماء سنوات عديدة لفهم ماهيتها وكيفية تسخير إمكاناتها. تم اكتشاف هذه التقنية من قبل الدكتورة جينيفر دودنا والدكتور إيمانويل شاربنتييه.
كيف تعمل آلية CRISPR؟
يشكل نظام CRISPR أساس المناعة التكيفية في البكتيريا. تستخدم هذه التقنية نوكليازات Cas، وهي إنزيمات يمكنها الارتباط ببعضها البعض وإنشاء فواصل مزدوجة السلسلة (DSBs) في الحمض النووي. عندما تصاب البكتيريا بفيروس، فإنها تستخدم نواة Cas لقطع قطعة من الحمض النووي الفيروسي المعروف باسم البروتوسباسر.
وفي تقنية كريسبر، يتم تخزين هذه القطعة في الجينوم البكتيري مع قطع من فيروسات أخرى سبق أن أصابت الخلية، مما يخلق ذاكرة مناعية. يتم وضع هذه الأجزاء الفاصلة الفيروسية بين تسلسلات متماثلة متكررة، وهذا الترتيب من الفواصل والتكرارات المتماثلة هو ما يعطي CRISPR اسمها.
النجاحات المستقبلية لـ CRISPR
تظهر نجاحات CRISPR المستقبلية يومًا بعد يوم. كشفت الدكتورة دودنا والدكتورة شاربنتير عن الآلية الجزيئية التي تمكن نظام CRISPR-Cas9 الطبيعي من قطع الحمض النووي. لكن السؤال كان ما إذا كان من الممكن استخدام تقنية CRISPR لإجراء أي قطع مرغوب فيه إذا تم إعطاء Cas9 تسلسل RNA توجيهي مختلف.
على سبيل المثال، لموقع في جينوم الكائن الحي؟ وتبين أن نظريتهم صحيحة وكانت النتائج رائدة. تابعوا موقع ربین وب لتتعرفوا على أحدث التقنيات في العالم.