کریسپر

ویرایش با RNA ابزار کریسپر

دانشمندان به کمک ابزارهای ویرایشگر ژن مبتنی بر CRISPR قادرند جهش‌های ژنی را هدف قرار داده و بیان ژن‌ها را دستکاری کنند. چنین ابزارهایی وابسته به استفاده از آنزیم‌های Cas9 و Cas12 برای هدف قرار دادن DNA و Cas13 برای هدف قرار دادن RNA است.


اصلاح RNA فوایدی از جمله ممانعت از تغییرات دائمی در ژنوم دارد و می‌تواند تکنولوژی CRISPR را برای برخی از انواع سلول‌ها مانند نورون‌ها کاربردی کند. محققان در حال حاضر رویکرد جدیدی را گزارش کرده‌اند که ترکیبی از یک Cas13 غیر فعال شده با یک آنزیم قابل برنامه‌ریزی جدید برای هدف قرار دادن و تبدیل اختصاصی بازهای سیتوزین به یوریدین در رونوشت‌های RNA قابل هدف‌گذاری است.

این تکنیک که RESCUE (ویرایش RNA برای تعویض C با U) نام دارد، تکنولوژی REPAIR (ویرایش RNA برای جایگزینی قابل برنامه‌ریزی A با I) را تشکیل می‌دهد که بقایای آدنین هدف‌گذاری شده توسط Cas13 را به اینوزین تبدیل می‌کند. محققان آزمایش‌های اولیه را از طریق RESCUE برای افزایش گذرا و برگشت‌پذیر فعالیت بتا-کاتنین و رشد سلول و تبدیل APOE4 به APOE2 انجام دادند.

به گفته محققان، فناوری جدید به طور چشمگیری حوزه ابزارهای مبتنی بر CRISPR را گسترش داده و امکان اصلاح جایگاه‌های کلیدی روی پروتئین‌ها، مانند محل‌های فسفوریلاسیون را برای اولین بار فراهم می‌آورد. محل‌های فسفوریلاسیون پروتئین می‌توانند به عنوان یک سوئیچ روشن/خاموش برای فعالیت پروتئین عمل کنند و در مولکول‌های سیگنالینگ و مسیرهای مرتبط با سرطان یافت می‌شوند.

محققان برای درمان تغییرات ژنتیکی متنوع که عامل بیماری هستند، نیاز به طیف وسیعی از فناوری‌های دقیق دارند. آن‌ها با توسعه این آنزیم جدید و ترکیب آن با CRISPR که قابلیت برنامه‌ریزی و دقت بالایی دارد قادر خواهند بود این شکاف بحرانی را از میان بردارند.

محققان اشاره می‌کنند که REPAIR و سایر تکنیک‌های ویرایش RNA فقط امکان تبدیل A به I را می‌دهند. فناوری‌ها برای ویرایش دقیق RNA از سیتیدین به یوریدین تا حد زیادی می‌تواند دامنه جهش‌های بیماری‌زا و تغییرات پروتئین را گسترش دهد.

مزیت عمده ویرایش RNA در مقایسه با ویرایش در سطح DNA که دائمی است، برگشت‌پذیر بودن آن است. بنابراین RESCUE می‌تواند برای ایجاد تغییرات موقت و گذرا در RNA مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از RESCUE برای ارتقا موقت رشد سلولی می‌تواند بهبود زخم را در پاسخ به آسیب‌های حاد، تحریک کند.

دانشمندان هم‌چنین از RESCUE برای هدف قرار دادن ApoE4، نوعی پروتئین ApoE که به طور گسترده‌ به عنوان عامل خطر ژنتیکی برای بیماری آلزایمر شناخته می‌شود، استفاده کردند. آن‌ها RNA  پروتئین ApoE4 خطرساز را به سلول‌ها عرضه کرده و نشان دادند که چگونه RESCUE می‌تواند سیتیدین‌های خاص ApoE4 را به یوریدین تبدیل کند و به طور مؤثری توالی ApoE2 را بازیابی کرده و در نتیجه نوع پرخطر را به یک نوع بدون خطر تبدیل کند.

توانایی تبدیل C به U به محققان فرصت استفاده از RESCUE برای هدف قرار دادن محل‌هایی که فعالیت پروتئین را از طریق تغییرات پس از ترجمه مانند فسفوریلاسیون، گلیکوزیلاسیون یا متیلاسیون تنظیم می‌کنند، می‌دهد. نویسندگان اظهار داشتند که RESCUE تعداد جهش‌های بیماری‌زایی را که توسط ویرایش RNA هدف‌گذاری شده دوبرابر می‌کند و امکان اصلاح بقایای مربوط به فسفو سیگنالینگ را فراهم می‌آورد.

محققان قصد دارند که سیستم RESCUE را با جامعه علمی به منظور تشویق تحقیقات بیش‌تر برای استفاده از RESCUE در کلینیک، به اشتراک بگذارند. هم‌چنین به سایر محققان یک ابزار جدید برای درک بهتر جهش‌های ناشی از بیماری را نیز ارائه می‌دهند.

توسط
GEN News
منبع
Science 
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

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

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن