امکان انجام دقیقتر ویرایش ژنها
مجله علمی ایلیاد - دانشمندان پلتفرم جدیدی را تحت عنوان «CRISPR» ارائه کردهاند که ویرایش ژنی را به نحو دقیقتری انجام میدهد. محققان بر این باور هستند که «MAGESTIC» ارتقا یافته، سبب میشود که CRISPR دیگر همانند یک قیچی عمل نکند و بیشتر مانند پردازشگر کلمات باشد. MAGESTIC مانند پیشرفت در کلیدهای ترکیبی «Ctrl+F» بر روی کیبورد کامپیوتر که عملیات پیدا کردن کلمات را انجام میدهد عمل میکند. این برنامهی پردازشگر باعث میشود تغییرات دلخواه در متن اعمال گردد.
«کوین روی»، یکی از محققان پروژهی MAGESTIC و محقق شاغل در موسسهی مشترک مترولوژی و بیولوژی، به نشریهای خبری در این خصوص، گفت: «این فرایند به ما اجازه میدهد تا بهصورت بسیار دقیقی به جستوجو در سلولها بپردازیم و ببینیم که این تغییر بر عملکرد سلول چه تاثیری میگذارد. پس از آن ما میتوانیم اثرات واقعی هر نوع ژن را با اثرات پیشبینی شده توسط محاسبات مقایسه کنیم و در نهایت مدلهایی را برای پیشبینی نحوهی تاثیر انواع مختلف ژنها بر سلامتی و بیماری تهیه کنیم.»
محققان ژنتیک میتوانند CRISPR را برای دنبال کردن توالی کدهای دیانای مورد استفاده قرار دهند، اما آنها هرگز به این موضوع پی نبردند که چگونه رشتههای آن خود را تعمیر میکنند؛ چگونه بخشهای شکافته شده جایگزین میشوند و یا چگونه دو رشته اصلاح میگردند؟
محققان JIMB بهعنوان بخشی از آخرین تلاشهای خود، پلتفرم CRISPR را تعبیه کردهاند که قادر است هر دو کار برش و چسباندن رشتههای دیانای را انجام دهد. MAGESTIC با ربودن مکانیسم اصلاح دیانای سلولی کار میکند. معمولاً، سلول باید میلیونها جفت دیانای را برای جایگزینی مناسب مورد بررسی قرار دهد.
MAGESTIC از فرآیندی بهنام «بهکارگیری پیوند فعال» بهمنظور بهکارگیری ساختگی توالی از پیش انتخاب شده در سایت برش استفاده میکند. این روش به دانشمندان اجازه میدهد تا نه تنها عملیات برش و چسباندن را انجام دهند، بلکه زنده ماندن سلول را نیز تضمین کنند.
CRISPR بهطور معمول از دیانای مدوری بهنام «پلاسمید»، برای ردیابی جهشهای ویرایش ژن درون سلولی استفاده میکند. این پلاسمیدها مانند بارکدهای کوچکی عمل میکنند و سوابقی را از دستکاریهای ژنی فراهم میکنند. اما با رشد سلول، پلاسمیدها تکثیر شده و فرآیند مرتبسازی اطلاعات را دچار اختلال میکنند. MAGESTIC بارکدها را به کروموزومهای سلولی، که مکان پایداری برای ذخیرهسازی اطلاعات هستند، اضافه میکند. با ردیابی موثرتر جهش درون سلول، محققان میتوانند تفاوتهای کوچک ژنتیکی را که به دلیل حساسیت به بیماری یا سازگاری تکاملی ایجاد شده، به نحو بهتری پیگیری کنند. تکنولوژی بارکد پیشرفته به دانشمندان کمک میکند تا تاثیر تغییرات ژنتیکی را بر عملکردهای سلولی شناسایی کنند.
«لارس استین متیس» محقق JIMB و استاد ژنتیک دانشگاه استنفورد، در این خصوص میگوید: «ما در حال رسیدن به نقطهای هستیم که در آن نه تنها توانایی دنبال کردن نظم موجود در جفت پایه ژنوم را خواهیم داشت، بلکه میتوانیم این نظم را تغییر دهیم. اما برای رسیدن به آن نقطه، هنوز به درک بهتری از پیامدهای ویرایش ژنی نیاز داریم.»
استین متیس که نویسندهی ارشد این مقاله تحقیقاتی نیز هست، این مقاله را اخیراً در مجلهی Biotechnology منتشر کرد. استین متیس در این خصوص گفت: «بهنظر میرسد که دانشمندان به وسیلهی MAGESTIC بتوانند ویرایشهای کوچکی را در حروف کتاب ژنهای بدن افراد انجام دهند و بعد از آن تاثیر این ویرایشها را مشاهده کنند. روش به کارگیری پیوند نیز به ما اجازه میدهد تا بخش جدیدی از اطلاعات را دقیقاً در همان صفحهای جایگذاری کنیم که برش در آن اتفاق افتاده است.
نوشته: بروکس های
ترجمه: سهیلا دوستپژوه - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: سهیلا دوستپژوه - مجله علمی ایلیاد