کریسپرمیکروبیوم

تغییر ژنوم میکروبیوم انسانی به روش کریسپر

دانشمندان برای اولین بار موفق شدند از ابزار ویرایش ژنی CRISPR_Cas9 به منظور ویرایش ژنتیکی یا از بین‌بردن باکتری‌های میکروبیوم انسانی استفاده کنند. در این تحقیق که در دانشگاه وسترن انجام شد، برای اولین بار روشی طراحی شد که CRISPR_Cas9 به صورت اختصاصی به باکتری مورد نظر از میکروبیوم انسانی انتقال یابد و سپس حمله‌ی مورد نظر بر روی باکتری انجام شود.


این مطالعه به منظور بررسی امکان استفاده از کریسپر برای ویرایش ژنتیکی اختصاصی باکتری‌های موجود در میکروبیوم انسان، انجام شد. هم‌چنین نتیجه‌ی این مطالعه می‌تواند جایگزین آنتی‌بیوتیک‌های سنتی برای ازبین‌بردن باکتری‌هایی مانند Staphyloccous aureus یا E.coli باشد.

نکته‌ای که باعث اهمیت بیشتر این پروژه می‌شود، کاربردهای متعدد آن در دنیای واقعی است. نتیجه‌ی این پروژه می‌تواند باعث ایجاد نسل‌های بعدی مواد ضدمیکروبی‌ای باشد که حتی بر روی باکتری‌هایی که به تمامی آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم شده‌اند، تأثیر بگذارد. هم‌چنین این فناوری می‌تواند برای درمان بیماری‌هایی که به علت نقص در پروتئین‌ها ایجاد می‌شود، مورد استفاده قرار بگیرد. به این ترتیب که با تغییر در ژنوم باکتری‌های مفید بدن، آن‌ها را به تولید ترکیبی واداریم که کمبود آن در بدن وجود دارد.

روش کریسپر به معنای تناوب‌هایِ کوتاهِ پالیندرومِ فاصله‌دارِ منظمِ خوشه‌ای است و می‌تواند به گونه‌ای برنامه‌ریزی شود تا توالی‌های مشخصی از DNA را شناسایی کند و سپس آن را در مکان‌های مشخصی ویرایش کند. کریسپر برای تغییر دائمی در ماده‌ی ژنتیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند برنامه‌ریزی شود تا باکتری را از بین ببرد اما برای این کار به شناسایی دقیق و اختصاصی سویه‌ی باکتریایی مورد نظر نیاز است که تا قبل از انجام این پژوهش امکان آن وجود نداشت.

استفاده از کریسپر برای ازبین‌بردن عامل بیماری، ایده‌ی جدیدی نیست؛ زیرا کاربرد طبیعی کریسپر در پروکاریوت‌ها ازبین‌بردن ویروس‌ها می‌باشد. مشکلی که به این منظور وجود داشت، انتقال کریسپربه محل مورد نظر است. روش‌های گذشته تنها امکان انتقال کریسپر به چند نقطه را فراهم می‌کرد در حالی که با روش مورد استفاده در این پروژه آن را به هر مکانی می توان انتقال داد.

در سیستم انتقال مورد استفاده در این مطالعه، از توانایی همانندسازی طبیعی باکتری‌ها به نام هم‌یوغی باکتریایی استفاده شد تا کریسپر به باکتری منتقل شود و سپس DNA باکتری را تغییر دهند و باکتری را ازبین ببرند.

در توسعه‌ی رو‌ش‌های جدید درمان، عدم امکان انتقال اختصاصی ماده‌ی درمانی از جمله CRISPR، همواره یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده بوده است. با ایجاد این روش انتقال، امکان ایجاد درمان‌های مؤثرتر در آینده فراهم شده‌است. این روش نه تنها بسیار کاربردی است، بلکه از روش‌های قبلی مؤثرتر هست.

هم‌چنین این روش انتقالی برای باکتری‌های موجود در بیوفیلم نیز قابل استفاده است. بیوفیلم حالت طبیعی اکثر باکتری‌هاست و انتقال CRISPR در شرایط بیوفیلم واقعاً دشوار است.

توسط
Phys.org
منبع
Nature Communications
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

سید سعید متقی

دانشجوی دکتری پیوسته‌ی بیوتکنولوژی دانشگاه تهران

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

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

بیـست پنـج + = سـی پنـج

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن