کریسپر: تفاوت میان نسخه‌ها
Saeedbiotech (بحث | مشارکت‌ها) سیستم ویرایش ژنومی کریسپر |
Saeedbiotech (بحث | مشارکت‌ها) استفاده از نور UV برای کنترل سیستم ویرایش ژنومی کریسپر |
||
| خط ۲۱: | خط ۲۱: | ||
بدین ترتیب با گذشت زمان مقدار ژن های این قسمت بیشتر می شود و باکتری هنگام مواجه دوباره با ژنوم این فاژ ، وارد فاز ایمنی کریسپر می شود. <ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=FA|تاریخ=2017-07-05|وبگاه=مهندسی علوم زیستی|نشانی=http://bio-engineering.ir/crisper-cas/|عنوان=سیستم ویرایش ژنومی کریسپر}}</ref> |
بدین ترتیب با گذشت زمان مقدار ژن های این قسمت بیشتر می شود و باکتری هنگام مواجه دوباره با ژنوم این فاژ ، وارد فاز ایمنی کریسپر می شود. <ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=FA|تاریخ=2017-07-05|وبگاه=مهندسی علوم زیستی|نشانی=http://bio-engineering.ir/crisper-cas/|عنوان=سیستم ویرایش ژنومی کریسپر}}</ref> |
||
== استفاده از نور UV برای کنترل سیستم ویرایش ژنومی کریسپر == |
|||
سیستم ویرایش ژنومی کریسپر به دانشمندان این امکان را می دهد که هر ژنی را که میخواهند حذف یا وارد سلول های زنده بکنند. محققان دانشگاه MIT یک یک لایه کنترلی به این سیستم اضافه کردند که این امکان را فراهم می کند که این سیستم کجا و چه زمانی این سیستم ویرایش ژنوم انجام بدهد. |
|||
با این سیستم جدید ویرایش ژنوم فقط زمانی رخ می دهد که محققین نور فرانبفش را به سلول هدف می تابانند. این نوع از کنترل به دانشمندان کمک می کند که زمان و وقایع سلولی و ژنتیکی که در نمو جنین یا پیشرفت بیماری تاثیر می گذارد، با جزییات بیشتری مطالعه بکنند. در نهایت می توان از آن به منظور یک راه هدفمند خاموش کردن ژن های دخیل در سرطان در سلول های توموری از آن استفاده کرد. |
|||
=== استفاده از gRNA تغییر یافته === |
|||
مزیت اضافه کردن این کلید کنترل موجب می شود که ما بتوانیم در فضا و زمان یک کنترل دقیق بر روی فعال سازی آن داشته باشیم. در این تلاش محققین نوعی از پروتیئن Cas9 را تولید کردند که می تواند زمانی که در معرض نوری با طول موج خاص قرار بگیرد فعال بشود. |
|||
اما محققان به دنبال این هستند که بجای Cas9 حساس به نور، نوعی از gRNA تک رشته ای حساس به نور تولید بکنند. در واقع رساندن این gRNA تغییر یافته به سلول هدف راحت تر تولید تولید Cas9 حساس به نور می باشد. برای تولید این RNA راهنما حساس به نور، تیم MIT یک ((محافظ)) را که شامل توالی DNA می باشد با پیوند حساس به نور در ساختار در backbone آن تولید کردند. وقتی دانشمندان این DNA را در معرض طول موج 365نانومتر قرار میدهند این DNA به قعات کوچک تر تبدیل می شود، سپس تبدیل به RNA می شود و این RNA به کمک Cas9 به ژن هدف می چسبند و در آن برش ایجاد می کند.<ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=fa|تاریخ=2017-04-28|وبگاه=بیوتکنولوژی|نشانی=http://bio-engineering.ir/using-light-control-genome-editing/|عنوان=استفاده از نور UV برای کنترل سیستم ویرایش ژنومی کریسپر}}</ref> |
|||
== استفاده از فناوری کریسپر روی انسان == |
== استفاده از فناوری کریسپر روی انسان == |
||
نسخهٔ ۴ سپتامبر ۲۰۱۷، ساعت ۱۷:۲۱
تناوب‌هایِ کوتاهِ پالیندرومِ فاصله‌دارِ منظمِ خوشه‌ای (به انگلیسی: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) یا به اختصار کریسپر (به انگلیسی: CRISPR) بخشی از دی‌ان‌ایِ پروکاریوت هستند که حاوی تناوب‌های کوتاهِ توالی‌های بنیادین می‌باشند.
کریسپر نوعی سیستم ایمنی تطابق پذیر در باکتری‌ها است که آنها را قادر به کشف دی‌ان‌ای ویروس و بعد نابودیشان می‌کند. بخشی از سیستم کریسپر، پروتئینی به نام کَس۹ (Cas9) است، که قابلیت جستجو، برش زدن و سرانجام استحالهٔ دی‌ان‌ای ویروس را به روشی خاص دارد. فناوری کریسپر به دانشمندان اجازه می‌دهد، تغییراتی در دی‌ان‌ای سلول‌ها ایجاد کنند.[۱]
نقش سیستم کریسپر/Casدر باکتری:
ایمنی که به وسیله کریسپر در باکتری ایجاد می شود از دو فاز اصلی تشکیل شده است:
1 ) فاز ایمنی سازی immunization
2) فاز ایمنی immunity
فاز ایمنی immunity :
در فاز ایمنی به دنبال آلوده باکتری با DNA خارجی ، رونویسی از ژن های سیستم CRISPR/Cas فعال می شود. از ژن های کریسپر یک mRNA نابالغ بنام pre-crRNA ساخته می شود. در بالا دست ژن کمپلکس Cas, توالی trans-activating crRNA وجود دارد که رونوشت این ژن نواحی با توالی تکراری pre-crRNA را شناسایی می کند و با آن ها مکمل می شود، به دنبال RNA polymerase III وارد عمل شده و یک برش ایجاد می کند و موجب تشکیل crRNA بالغ می شود.
در گام بعدی از روی ژن های کمپلکس cas هم پروتیین Cas9 ساخته می شود. سپس کمپلکس Cas9-crRNA-tracrRNA تشکیل می شود. که این کمپلکس لازم و ضروری برای هدف قرار دادن یا تخریب DNAخارجی می باشد.
فاز ایمن سازی immunization :
حال جای این سوال وجود دارد ، که اگر DNA فاژی وارد باکتری بشود و توالی crRNA برای شناسایی ژنوم فاژ وجود نداشته باشد آیا باز هم باکتری می تواند این DNA فاژی را شناسایی بکند؟
در هنگام مواجه با چنین DNA خارجی ، باکتری این بار از ژن های کمپلکس cas بجای اینکه پروتیین Cas9 را بسازد، پروتیین Cas1 و Cas2 را می سازد. این پروتیین بدون وجود RNA راهنما یا همان crRNA ، DNA خارجی را شناسایی می کند و آن را برش می دهد. سپس قسمتی از این DNA فاژی برش خورده در لوکوس کریسپر باکتری به عنوان واحدهایspacer قرار می گیرد. پس DNA موجود در نواحی spacer لوکوس کریسپر منشاء فاژی دارند.
بدین ترتیب با گذشت زمان مقدار ژن های این قسمت بیشتر می شود و باکتری هنگام مواجه دوباره با ژنوم این فاژ ، وارد فاز ایمنی کریسپر می شود. [۲]
استفاده از نور UV برای کنترل سیستم ویرایش ژنومی کریسپر
سیستم ویرایش ژنومی کریسپر به دانشمندان این امکان را می دهد که هر ژنی را که میخواهند حذف یا وارد سلول های زنده بکنند. محققان دانشگاه MIT یک یک لایه کنترلی به این سیستم اضافه کردند که این امکان را فراهم می کند که این سیستم کجا و چه زمانی این سیستم ویرایش ژنوم انجام بدهد.
با این سیستم جدید ویرایش ژنوم فقط زمانی رخ می دهد که محققین نور فرانبفش را به سلول هدف می تابانند. این نوع از کنترل به دانشمندان کمک می کند که زمان و وقایع سلولی و ژنتیکی که در نمو جنین یا پیشرفت بیماری تاثیر می گذارد، با جزییات بیشتری مطالعه بکنند. در نهایت می توان از آن به منظور یک راه هدفمند خاموش کردن ژن های دخیل در سرطان در سلول های توموری از آن استفاده کرد.
استفاده از gRNA تغییر یافته
مزیت اضافه کردن این کلید کنترل موجب می شود که ما بتوانیم در فضا و زمان یک کنترل دقیق بر روی فعال سازی آن داشته باشیم. در این تلاش محققین نوعی از پروتیئن Cas9 را تولید کردند که می تواند زمانی که در معرض نوری با طول موج خاص قرار بگیرد فعال بشود.
اما محققان به دنبال این هستند که بجای Cas9 حساس به نور، نوعی از gRNA تک رشته ای حساس به نور تولید بکنند. در واقع رساندن این gRNA تغییر یافته به سلول هدف راحت تر تولید تولید Cas9 حساس به نور می باشد. برای تولید این RNA راهنما حساس به نور، تیم MIT یک ((محافظ)) را که شامل توالی DNA می باشد با پیوند حساس به نور در ساختار در backbone آن تولید کردند. وقتی دانشمندان این DNA را در معرض طول موج 365نانومتر قرار میدهند این DNA به قعات کوچک تر تبدیل می شود، سپس تبدیل به RNA می شود و این RNA به کمک Cas9 به ژن هدف می چسبند و در آن برش ایجاد می کند.[۳]
استفاده از فناوری کریسپر روی انسان
نخستین آزمایش ویرایش ژن با روش CRISPR-Cas9 روی یک انسان، ۲۸ اکتبر سال ۲۰۱۶ برای درمان سرطان ریه انجام شد. در این آزمایش یک گروه چینی به رهبری Lu Yo از دانشگاه سیچوان در شهر چنگدو، سلول‌های ایمنی فرد مبتلا به سرطان ریه را خارج و ژن عامل ایجاد پروتئین PD-1 را غیرفعال کردند. پروتئین PD-1 عملکرد سلول‌های ایمنی را کند می‌کند و به سلول‌های سرطانی اجازه انتشار می‌دهد. پس از ویرایش سلول‌ها آنها را کشت و دوباره به بیمار تزریق کردند.[۴]
نگارخانه
جستارهای وابسته
منابع
- ↑ «جنیفر دودنا: الان قادریم دی‌ان‌ای را ویرایش کنیم. اما بیاید عاقلانه انجامش دهیم». تد. دریافت‌شده در ۱۵ ژوئیه ۲۰۱۶.
- ↑ «سیستم ویرایش ژنومی کریسپر». ۲۰۱۷-۰۷-۰۵. از پارامتر ناشناخته
|وبگاه=صرف نظر شد (|وبگاه=پیشنهاد می‌شود) (کمک) - ↑ «استفاده از نور UV برای کنترل سیستم ویرایش ژنومی کریسپر». ۲۰۱۷-۰۴-۲۸. از پارامتر ناشناخته
|وبگاه=صرف نظر شد (|وبگاه=پیشنهاد می‌شود) (کمک) - ↑ «انجام نخستین آزمایش ویرایش ژن CRISPR روی یک انسان». مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی. ۲۵ دی ۱۳۹۵.
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «CRISPR». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۱۵ ژوئیه ۲۰۱۶.