प्रोग्रामेबल जीन सम्पादन: उच्च परिशुद्धता जीन सम्पादनको लागि खोज
प्रोग्रामेबल जीन सम्पादन: उच्च परिशुद्धता जीन सम्पादनको लागि खोज
प्रोग्रामेबल जीन सम्पादन: उच्च परिशुद्धता जीन सम्पादनको लागि खोज
- लेखक:
- डिसेम्बर 19, 2022
अन्तरदृष्टि सारांश
जीन सम्पादनले आनुवंशिक उपचारहरूमा रोमाञ्चक खोजहरू निम्त्याएको छ, जस्तै सम्भावित रूपमा क्यान्सर र उत्परिवर्तित कोशिकाहरूलाई "फिक्सिङ" गर्ने। यद्यपि, वैज्ञानिकहरूले प्राकृतिक रूपमा हुने आनुवंशिक सम्पादन प्रक्रियाहरू मार्फत कोशिकाहरूलाई अझ सही रूपमा लक्षित गर्ने राम्रो तरिकाहरू खोजिरहेका छन्। प्रोग्रामेबल जीन सम्पादनको दीर्घकालीन प्रभावहरूमा आनुवंशिक अनुसन्धान कोष र व्यक्तिगत औषधिको लागि राम्रो उपकरणहरू समावेश हुन सक्छ।
प्रोग्रामेबल जीन सम्पादन सन्दर्भ
जीनोम सम्पादन एक शक्तिशाली प्रविधि हो जसले वैज्ञानिकहरूलाई जीवको आनुवंशिक कोडमा लक्षित परिवर्तनहरू गर्न अनुमति दिन्छ। यो विधि धेरै फरक तरिकामा प्राप्त गर्न सकिन्छ, जसमा इन्जिनियर गरिएको अनुक्रम-विशिष्ट न्यूक्लिज (SSNs) को प्रयोग मार्फत DNA ब्रेक वा उत्परिवर्तनको परिचय समावेश छ।
एक जीनोम भित्र डबल-स्ट्र्यान्ड ब्रेक्स (DSBs) लाई प्रेरित गरेर, वैज्ञानिकहरूले विशेष साइटहरू लक्षित गर्न प्रोग्राम गरिएको SSNs प्रयोग गर्न सक्छन्। यी DSB हरू त्यसपछि सेलुलर DNA संयन्त्रहरूद्वारा मर्मत गरिन्छ, जस्तै गैर-होमोलोगस एन्ड ज्वाइनिङ (NHEJ) र homology-directed repair (HDR)। जबकि NHEJ ले सामान्यतया अशुद्ध सम्मिलन वा मेटाउने परिणामहरूमा जीन कार्यमा बाधा पुर्याउन सक्छ, HDR ले सटीक परिवर्तनहरू र सम्भावित रूपमा आनुवंशिक उत्परिवर्तनहरू प्रस्तुत गर्न सक्छ।
CRISPR जीन सम्पादन उपकरण यस क्षेत्रमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, एक गाइड (gRNA) र समस्याग्रस्त स्ट्र्यान्डहरू "कट अफ" गर्न Cas9 इन्जाइम समावेश गर्दछ। क्यान्सर र एचआईभी (ह्युमन इम्युनोडेफिशियन्सी भाइरस) जस्ता रोगहरूको उपचार गर्ने र अन्य विकारहरूको लागि नयाँ उपचारहरू विकास गर्ने सहित यो प्रविधि प्रयोग गर्दा धेरै सम्भावित फाइदाहरू छन्। यद्यपि, जोखिमहरू पनि सम्बन्धित छन्, जस्तै कि विशिष्ट सम्पादनहरूले जीवको DNA मा हानिकारक उत्परिवर्तनहरू परिचय गराउन सक्ने सम्भावना।
2021 मा, त्यहाँ पहिले नै 30 वेब-आधारित सफ्टवेयर प्लेटफर्महरू gRNA प्रोग्राम गर्न डिजाइन गरिएको थियो, ट्रेन्ड्स इन प्लान्ट साइन्स जर्नलमा प्रकाशित एक अध्ययन अनुसार। यी कार्यक्रमहरूमा विभिन्न स्तरको जटिलताहरू छन्, केही वैज्ञानिकहरूलाई क्रमको विस्तृत दायरा अपलोड गर्न सक्षम बनाउँदै। थप रूपमा, केही उपकरणहरूले बन्द-लक्ष्य उत्परिवर्तनहरू निर्धारण गर्न सक्छन्।
विघटनकारी प्रभाव
२०२१ मा, म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी (MIT) र हार्वर्ड युनिभर्सिटीका वैज्ञानिकहरूले CRISPR प्रविधि प्रयोग नगर्ने OMEGAs (Obligate Mobile Element Guideed Activity) भनिने प्रोग्रामेबल DNA-परिमार्जन प्रणालीहरूको नयाँ वर्ग पत्ता लगाए। यी प्रणालीहरूले स्वाभाविक रूपमा ब्याक्टेरियल जीनोमहरूमा डीएनएका साना टुक्राहरू फेरबदल गर्न सक्छन्। यो खोजले जीवविज्ञानको एक अद्वितीय क्षेत्र खोल्छ जसले जीनोम सम्पादन टेक्नोलोजीलाई गणना गरिएको जोखिमबाट थप अनुमानित प्रक्रियामा उचाल्न सक्छ।
यी इन्जाइमहरू साना हुन्छन्, जसले तिनीहरूलाई बल्कियर इन्जाइमहरू भन्दा कोशिकाहरूमा डेलिभर गर्न सजिलो बनाउँदछ, र तिनीहरूलाई विभिन्न प्रयोगहरूको लागि द्रुत रूपमा अनुकूलित गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, CRISPR इन्जाइमहरूले भाइरल आक्रमणकारीहरूलाई लक्षित र नष्ट गर्न gRNA प्रयोग गर्छन्। यद्यपि, कृत्रिम रूपमा तिनीहरूको gRNA अनुक्रमहरू उत्पन्न गरेर, जीवविज्ञानीहरूले अब Cas9 इन्जाइम गाइडलाई कुनै पनि इच्छित लक्ष्यमा निर्देशित गर्न सक्छन्। यी इन्जाइमहरू प्रोग्राम गर्न सकिने सहजताले तिनीहरूलाई DNA परिमार्जन गर्नको लागि शक्तिशाली उपकरण बनाउँछ र अनुसन्धानकर्ताहरूले तिनीहरूलाई जीन सम्पादन उपचारहरू विकास गर्न प्रयोग गर्न सक्ने सुझाव दिन्छ।
प्रोग्रामेबल जीन सम्पादनमा अर्को आशाजनक अनुसन्धान दिशा जुम्ल्याहा प्राइम सम्पादन हो, 2022 मा हार्वर्डका वैज्ञानिकहरूले विकास गरेको CRISPR-आधारित उपकरण। नयाँ प्रविधिले DNA डबल हेलिक्स न काटेर मानव कोषहरूमा DNA को ठूलो जीन-आकारको टुक्राहरू हेरफेर गर्न अनुमति दिन्छ। पहिलेको भन्दा ठूला सम्पादनहरू गर्नाले वैज्ञानिकहरूलाई जीन कार्य वा जटिल संरचनात्मक उत्परिवर्तनहरू, जस्तै हेमोफिलिया वा हन्टर सिन्ड्रोमको क्षतिको परिणामस्वरूप आनुवंशिक रोगहरूको अध्ययन र उपचार गर्न सक्षम बनाउन सक्छ।
प्रोग्रामेबल जीन सम्पादनको प्रभाव
प्रोग्रामयोग्य जीन सम्पादनको व्यापक प्रभावहरू समावेश हुन सक्छन्:
- अधिक सटीक र सुरक्षित हेरचाह विधिहरू पत्ता लगाउन प्रयोग गरिएका प्रविधिहरूलाई विविधीकरण गर्ने लक्ष्य राख्दै आनुवंशिक सम्पादन अनुसन्धानमा बढेको कोष।
- लक्षित आनुवंशिक र रोग उपचार को माध्यम बाट व्यक्तिगत चिकित्सा को प्रगति।
- बायोटेक फर्महरूले आनुवंशिक सम्पादन स्वचालन र परिशुद्धताको लागि राम्रो सफ्टवेयर विकास गर्दै।
- केही सरकारहरूले क्यान्सर उपचारहरूमा विभिन्न पायलट परीक्षणहरू लागू गरेर आनुवंशिक सम्पादनमा आफ्नो कोष र अनुसन्धान बढाउँछन्।
- आनुवंशिक उत्परिवर्तनको साथ जन्मेका व्यक्तिहरूको लागि लामो जीवन प्रत्याशा।
- उपन्यास आनुवंशिक उपकरणहरू हानिकारक रोगहरू र जनावरहरू र बोट प्रजातिहरूमा उत्परिवर्तनहरू सम्बोधन गर्न पुन: प्रयोग गरिँदै।
विचार गर्न प्रश्नहरु
- प्रोग्रामेबल आनुवंशिक सम्पादनले स्वास्थ्य सेवामा क्रान्ति ल्याउन सक्छ भन्ने तपाईलाई कसरी लाग्छ?
- यी उपचारहरू सबैका लागि पहुँचयोग्य छन् भनी सुनिश्चित गर्न सरकारले के गर्न सक्छ?
अन्तरदृष्टि सन्दर्भहरू
निम्न लोकप्रिय र संस्थागत लिङ्कहरू यस अन्तरदृष्टिको लागि सन्दर्भ गरिएको थियो:
