کریسپرمهندسی ژنتیک

با یک کلید کریسپر را خاموش و روشن کنید

کرسیپر کَس (CRISPR/Cas)، پیشتاز بلامنازع مهندسی ژنتیک این روزها و نامی پر آوازه در عرصه ی زیست شناسی مولکولی است.


19 نوع مختلف از این سیستم وجود دارد که منبعی بی انتها برای دستکاری ژنوم در اختیار می نهد. کریسپر در اصل، سیستم ایمنی بسیاری از باکتری هاست که با استفاده از یک RNA راهنما، ژنوم را فاژ را شناسایی و تخریب می کند. البته طی یک رقابت تکاملی، فاژها نیز با طراحی پروتئین های ضد کریسپر، این سیستم قدرتمند را خنثی می سازند. اگر چه ساختار این پروتئین ها شناخته شده است ولی نحوه ی عملکرد ضد کریسپرها تا امروز ناشناخته بود.

اخیرا پژوهشگران دانشگاه ایالت مونتانا، با استفاده از سیستم cryo-electron microscopy به اطلاعات ارزشمندی در زمینه کریسپر و ضد کریسپرها دست یافتند.
نخست چگونگی آنالیز ماده ی ژنتیکی ویروس توسط کریسپر به طور دقیق مشاهده شد. پروتئین های این کمپلکس نظارتی، اطراف RNA راهنما را می پوشانند و فقط قسمتی از RNA آزاد می ماند. این قسمت آزاد همان بخشی است که به دنبال توالی هدف خود، ژنوم ویروس را به سرعت اسکن می کند. در صورت اتصال این قسمت به ناحیه ی هدف روی ژنوم فاژ، کریسپر با به کارگیری مولکول های دیگری، ماده ی ژنتیک مهاجم را تخریب خواهد کرد.
سپس ضد کریسپر ها مورد مطالعه قرار گرفتند.

پژوهشگران متوجه شدند یکی از انواع ضدکریسپرها، بخش آزاد RNA راهنما را می پوشاند. به این ترتیب کریسپر توان اسکن کردن ژنوم فاژ را از دست داده و فلج می شود. راندر این مولکول را “نابغه ی استثنایی” نام نهاده چرا که حتی اگر باکتری برای مهار این پروتئین در توالی RNA راهنما جهش ایجاد کند، این کار باعث از دست رفتن کامل توان شناسایی ویروس توسط کریسپر خواهد شد. به همین دلیل کریسپر هیچ راه فراری از این نابغه ی استثنایی ندارد مگر این که به طور کلی سیستم شناسایی خود را تغییر دهد.
ضد کریسپر بعدی، بر اساس بار منفی و جایگاهش، حقه ی دیگری را برای از کار انداختن کریسپر به کار می بندد. این پروتئین با جا زدن خود به عنوان ژنوم ویروسی، کریسپر را فریب می دهد تا به جای DNA ویروس، به این پروتئین فلج کننده متصل شود.

پژوهشگران معتقدند از این ضد کریسپرها می توان به عنوان کلید روشن و خاموش کردن کریسپر استفاده کرد تا به مهندسی ژنتیکی موثر تر از همیشه رسید.

ترجمه : محمدحسین عباسپور

لینک خبر
لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن