انتشار این مقاله


کشف کلید خاموش‌سازی ویرایشگر ژن

محققان راهی برای خاموش نمودن سیستم اصلاح ژنی CRISPR-Cas9 پیدا کرده‌اند. اخیراً گروهی از محققین دانشگاه کالیفرنیا (University of California) موفق شده‌اند روشی برای خاموش‌سازی سیستم اصلاح ژن CRISPR-Cas9 پیدا کنند؛ این امر با استفاده از پروتئین‌های باکتریوفاژی (Bacteriophage) تازه‌کشف‌شده امکان‌پذیر خواهد بود. CRISPR-Cas9 نوعی سیستم دفاعی ژنتیکی (توالی‌های کوتاه و تکراری از DNA) است […]

محققان راهی برای خاموش نمودن سیستم اصلاح ژنی CRISPR-Cas9 پیدا کرده‌اند.

اخیراً گروهی از محققین دانشگاه کالیفرنیا (University of California) موفق شده‌اند روشی برای خاموش‌سازی سیستم اصلاح ژن CRISPR-Cas9 پیدا کنند؛ این امر با استفاده از پروتئین‌های باکتریوفاژی (Bacteriophage) تازه‌کشف‌شده امکان‌پذیر خواهد بود.

چهار عدد پروتئین مهارکنندۀ CRISPR-Cas9 که توسط گونۀ Listeria monocytogenes بیان می‌شود، قادر است فرآیند ویرایش ژن در باکتری و انسان را غیرفعال کند. امتیاز تصویر: Benjamin J. Rauch et al, doi: 10.1016/j.cell.2016.12.009
چهار پروتئین مهارکنندۀ CRISPR-Cas9 که توسط گونۀ Listeria monocytogenes بیان می‌شود، قادر است فرآیند ویرایش ژن در باکتری و انسان را غیرفعال کند. امتیاز تصویر: Benjamin J. Rauch et al, doi: 10.1016/j.cell.2016.12.009

CRISPR-Cas9 نوعی سیستم دفاعی ژنتیکی (توالی‌های کوتاه و تکراری از DNA) است که برای مصون نگه‌داشتن باکتری‌ها در برابر ویروس‌ها (یا به عبارت بهتر باکتریوفاژها) در این جانداران توسعه پیدا کرده است. صرف نظر از فعالیت ایمنی، این سیستم به عنوان یک ویرایشگر طبیعی ژن نیز شناخته می‌شود که امکان ویرایش ژن در [تقریباً] تمام ارگانیسم‌ها را فراهم می‌کند.

کشف این سیستم امیدها را برای درمان اختلالات ژنتیکی (در کنار سایر کارکردهای آن) زنده کرده است؛ با این حال این سیستم هنوز به اندازۀ کافی دقیق نیست و در کنار تغییرات ژنتیکی مطلوب، تغییرات نامطلوبی نیز ایجاد می‌کند. توسعۀ روزافزون این سیستم و سهولت در استفاده از آن، بیم استفادۀ نادرست از آن را نیز ایجاد کرد است.

دکتر ژوزف بوندی-دنومی (Joseph Bondy-Denomy)، از گروه میکروب‌شناسی و ایمنی‌شناسی دانشگاه کالیفرنیا و از محققین ارشد این مطالعه، می‌گوید:

پروتئین‌های آنتیکریسپر (Anti-CRISPR) که به تازگی کشف شده‌اند، هر دو مشکل اساسی این سیستم را برطرف می‌کنند؛ این پروتئین امکان کنترل دقیق‌تر سیستم را فراهم کرده و به ما اجازه می‌دهند در صورت بروز هر گونه خطا سیستم را خاموش کنیم.

برای پیدا کردن چنین کلید خاموشی، محققان دست به دامان منشأ طبیعی این سیستم شدند؛ مبارزۀ چند میلیارد ساله‌ای که بین باکتری‌ها و ویروس‌ها وجود دارد و منجر به توسعۀ این سیستم شده است. از آن‌جایی که این سیستم هم‌اکنون در اکثر آزمایشگاه‌ها بر پایۀ پروتئین SpyCas9 کار می‌کند؛ محققان بر آن شدند تا از یک ترفند جدید استفاده کنند. از همین رو به این نتیجه رسیدند که با بررسی شواهد Self-targeting (هدف قرار دادن خود) در باکتری‌هایی که سیستم کریسپرشان غیرفعال شده است، می‌توانند به راهی جهت خاموش‌سازی این سیستم دست یابند؛ چرا که در این باکتری‌ها باکتریوفاژ توانسته است از سد سیستم دفاعی عبور کرده و DNA خود را وارد ژنوم باکتری نماید. از همین رو این فرضیه مطرح شد که باکتریوفاژ مذکور باید منطقاً یک سری ترکیبات آنتی‌کریسپری (جهت خاموش‌سازی سیستم) تولید کند، وگرنه این سیستم DNA خود باکتری را از جایی که DNA بیگانه به آن نفوذ کرده است، قطع نموده و باعث مرگ باکتری می‌شود.

گروه تحقیقاتی ۳۰۰ مورد کلنی لیستریا (Listeria) – گونه‌ای باکتری که باعث ایجاد مسمومیت‌های غذایی می‌شود – ویژگی Self-targeting را در ۳ درصد از این جمعیت مشاهده نمودند. محققان در ادامه ۴ عدد پروتئین آنتی‌کریسپر جدید را شناسایی کردند که هم شباهت زیادی به SpyCas9 دارند و هم قادرند سیستم Cas9 لیستریا را مهار سازند. دو تا از این پروتئین‌ها به ترتیب AcrIIA2 و AcrIIA4 نام‌گذاری شده‌اند.

میلاد شیرولیلو


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

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