Bosh tahrir: gen tahrirlashni qassobdan jarrohga aylantirish

• Muallif:
• Muallifning ismi

  Kvant davrini bashorat qilish
• , 10 2023 mumkin

Inqilobiy bo'lsa-da, genlarni tahrirlash ikkala DNK zanjirini kesib tashlashning xatoga moyil tizimi tufayli noaniqlik sohasi bo'lib kelgan. Primer tahrirlash bularning barchasini o'zgartirmoqchi. Bu usul asosiy muharrir deb ataladigan yangi fermentdan foydalanadi, u DNKni kesmasdan genetik kodga o'ziga xos o'zgarishlar kirita oladi, bu esa aniqroq va kamroq mutatsiyalarga imkon beradi.

Asosiy tahrirlash konteksti

Genlarni tahrirlash olimlarga tirik organizmlarning genetik kodiga aniq o'zgarishlar kiritish imkonini beradi. Ushbu texnologiya turli xil ilovalar, jumladan, genetik kasalliklarni davolash, yangi dori-darmonlarni ishlab chiqish va hosildorlikni oshirish uchun ishlatilishi mumkin. Biroq, CRISPR-Cas9 kabi hozirgi usullar DNKning ikkala zanjirini kesishga tayanadi, bu esa xatolar va kutilmagan mutatsiyalarni keltirib chiqarishi mumkin. Primer tahrirlash - bu cheklovlarni engib o'tishga qaratilgan yangi usul. Bundan tashqari, u DNKning katta qismlarini kiritish yoki yo'q qilish kabi kengroq o'zgarishlarni amalga oshirishi mumkin.

2019-yilda Garvard universiteti tadqiqotchilari kimyogar va biolog doktor Devid Liu boshchiligidagi asosiy tahrirlashni yaratdilar, bu esa genni tahrirlash zarur bo‘lgan jarroh bo‘lishni va’da qilgan holda faqat bitta ipni kesib tashlaydi. Ushbu texnikaning dastlabki versiyalarida faqat ma'lum turdagi hujayralarni tahrirlash kabi cheklovlar mavjud edi. 2021-yilda “Twin prime editing” deb nomlangan takomillashtirilgan versiya kengroq DNK ketma-ketliklarini (5,000 dan ortiq tayanch juftlari, DNK zinapoyasining pog‘onalari) tahrirlay oladigan ikkita pegRNKni (kesuvchi vosita bo‘lib xizmat qiluvchi asosiy tahrirlovchi RNK) taqdim etdi. ).

Shu bilan birga, Broad Institute tadqiqotchilari uning samaradorligini cheklaydigan uyali yo'llarni aniqlash orqali asosiy tahrirlash samaradorligini oshirish yo'llarini topdilar. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, yangi tizimlar Altsgeymer, yurak kasalliklari, o'roqsimon hujayralar, prion kasalliklari va 2-toifa diabetga olib keladigan mutatsiyalarni kamroq istalmagan oqibatlarga olib kelishi mumkin.

Buzg'unchi ta'sir

Primer tahrirlash yanada ishonchli DNKni almashtirish, kiritish va yo'q qilish mexanizmiga ega bo'lish orqali murakkab mutatsiyalarni tuzatishi mumkin. Texnologiyaning kattaroq genlarda ishlash qobiliyati ham muhim qadamdir, chunki mutatsiya turlarining 14 foizi ushbu turdagi genlarda uchraydi. Doktor Liu va uning jamoasi, hatto barcha imkoniyatlarga ega bo'lsa ham, texnologiya hali ham dastlabki bosqichda ekanligini tan oladi. Shunga qaramay, ular texnologiyani terapevtik maqsadlarda qo'llash bo'yicha qo'shimcha tadqiqotlar olib borishmoqda. Hech bo'lmaganda, ular boshqa tadqiqot guruhlari ham texnologiyani sinab ko'rishlari va ularning takomillashtirishlari va foydalanish holatlarini ishlab chiqishlariga umid qilishadi. 

Ushbu sohada ko'proq tajribalar o'tkazilsa, tadqiqot guruhining hamkorligi ortadi. Masalan, Hujayra tadqiqotida Garvard universiteti, Prinston universiteti, Kaliforniya San-Fransisko universiteti, Massachusets texnologiya instituti va Xovard Xyuz tibbiyot instituti va boshqalar o'rtasida hamkorlik mavjud. Tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, turli jamoalar bilan hamkorlik qilish orqali ular asosiy tahrirlash mexanizmini tushunishga va tizimning ayrim jihatlarini yaxshilashga muvaffaq bo'lishdi. Bundan tashqari, hamkorlik chuqur tushunish eksperimental rejalashtirishni qanday boshqarishi mumkinligining ajoyib namunasi bo'lib xizmat qiladi.

Asosiy tahrirlash uchun ilovalar

Asosiy tahrirlash uchun ba'zi ilovalar quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

• Olimlar mutatsiyalarni to'g'ridan-to'g'ri tuzatishdan tashqari, transplantatsiya uchun sog'lom hujayralar va organlarni etishtirish uchun texnologiyadan foydalanadilar.
• Terapevtik va tuzatishdan balandlik, ko'z rangi va tana turi kabi genlarni yaxshilashga o'tish.
• Asosiy tahrirlash ekinlar hosildorligini va zararkunandalar va kasalliklarga chidamliligini oshirish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, turli iqlim yoki o'sish sharoitlariga mos keladigan yangi ekin turlarini yaratish uchun ham foydalanish mumkin.
• Sanoat jarayonlari uchun foydali bo'lgan yangi turdagi bakteriyalar va boshqa organizmlarni yaratish, masalan, bioyoqilg'i ishlab chiqarish yoki atrof-muhit ifloslanishini tozalash.
• Tadqiqot laboratoriyalari, genetiklar va biotexnologiyalar bo'yicha mutaxassislar uchun ish imkoniyatlarini oshirish.

Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan savollar

• Hukumatlar asosiy tahrirni qanday tartibga solishi mumkin?
• Sizningcha, asosiy tahrirlash genetik kasalliklarni davolash va tashxis qo'yish usullarini yana qanday o'zgartirishi mumkin?