جنرال لواء

يمكن لتقنية كريسبر الجديدة تغيير حرف واحد من جينوم الحمض النووي


أدت التطورات في تحرير الجينات في السنوات الأخيرة إلى إطلاق العنان لإمكانيات جديدة في كيفية تفكير البشر في الاحتمالات الجينية. ومع ذلك ، قامت دراسة جديدة من فريق دولي من الباحثين بتفصيل تقنية جديدة لتحرير الجينات يمكنها تعديل قاعدة DNA واحدة "بدقة مطلقة" في الجينوم البشري.

حتى الآن ، يمكن للعملية التي طورها الفريق الياباني إعادة تشكيل جذري لما يمكن أن يكون ممكنًا من خلال تحرير الجينات. أطلق الفريق على التكنولوجيا MhAX التي تعني Microhomology-Assisted eXcision. وأشار الفريق في بيان صحفي إلى أن الطريقة توجه الخلية لإصلاح نفسها عن طريق التصميم وتوفر أزواجًا من الخلايا المتطابقة وراثيًا لدراسة طفرات الخلايا المرتبطة بالأمراض.

ركز الفريق أبحاثهم على الطفرات الفردية في الحمض النووي ، وتعدد أشكال النوكليوتيدات الأحادية AKA أو SNPs. تعد SNPs أكثر أنماط التباين شيوعًا داخل الجينوم البشري. يوجد أكثر من 10 ملايين من النيوكلوتايد ، ومن أشهرها أمراض القلب والسكري والزهايمر.

أراد الباحثون إلقاء نظرة فاحصة على ربط النيوكلوتايد بأمراض وراثية إلى حد كبير. ومع ذلك ، من أجل القيام بذلك ، كان الفريق بحاجة إلى مقارنة خلية "توأم" تمت مطابقتها وراثيًا بكل طريقة. كانت الحيلة هي جعل الخلايا التوأم تختلف في SNP واحد فقط. وبالتالي الحاجة إلى عملية مثل MhAX لتبسيط طريقة لإنشاء خلايا مزدوجة.

وضع الفريق تعديلاً في SNP بجانب جين مراسل الفلورسنت الذي يساعد الباحثين في البحث عن الخلايا المعدلة والعثور عليها. ثم قاموا بتصميم تسلسل DNA مكرر على كل جانب من الجين الفلوري. ستصبح هذه مواقع لتحرير CRISPR لقطع الحمض النووي لاحقًا. استخدم الفريق بعد ذلك نظام إصلاح يسمى ارتباط الأطراف بوساطة ميكروهومولوج (MMEJ) لإخراج الجين الفلوري.

وقد تركت العملية برمتها للباحثين تعديل قاعدة واحدة SNP في نهاية المشروع.

كانت العملية طويلة ولم تكن تقريبًا "بسيطة" كما تم وصفها ، وفقًا لمؤلفي الفريق في الدراسة.

قال شين إيل كيم ، الأستاذ المساعد في مختبر وولتجين والمؤلف الأول المشارك للدراسة: "نحتاج عادةً إلى إضافة جين لمقاومة المضادات الحيوية جنبًا إلى جنب مع SNP للتغلب على الكفاءة المنخفضة". "بما أن هذا يضيف تغييرًا آخر في الجينوم ، فإننا نحتاج أيضًا إلى طريقة لإزالته."

عمل الأستاذ المساعد كنوت ولتين كقائد للمشروع. وقال إن مصدر إلهامه لتقنية MhAX جاء من مشاهدة الحمض النووي يستجيب بشكل طبيعي للقوى الخارجية ويصلح نفسه.

"لجعل MhAX يعمل ، نكرر تسلسلات الحمض النووي الموجودة بالفعل في الجينوم. ثم نترك الخلايا تحل هذا التكرار. وفي الوقت نفسه ، تقرر الخلايا أي SNPs ستبقى بعد الإصلاح" ، كما يقول. "تجربة واحدة تؤدي إلى طيف كامل من الأنماط الجينية المحتملة لأشكال SNP."

استخدم فريق مختبر Woltjen بالفعل إنشاء وتصحيح أشكال تعدد الأشكال الأخرى. إنهم يعملون حاليًا على اكتشاف السبب الجيني لمرض السكري الحاد لدى المرضى الأصغر سنًا.

قال Woltjen: "هدفنا هو إنتاج تقنيات تعديل الجينات التي تعمل على تحسين فهمنا لآليات المرض ، وتؤدي في النهاية إلى العلاجات" ، "نحن على ثقة من أن MhAX سيكون له تطبيق واسع في أبحاث الأمراض البشرية الحالية ، وما بعدها."


شاهد الفيديو: تقنية كريسبر وتعديل جينات البشر بشكل مخيف (كانون الثاني 2022).