اكتشف العلماء في معهد فرانسيس كريك مجموعة بسيطة من القواعد لتحديد دقة تحرير الجينوم CRISPR / Cas9.
نظام كان يُعتقد سابقًا أنه شبه غير قابل للاختراق ، تم تطوير كريسبر على أمل استهداف الحمض النووي للتغلب على عدد كبير من الأمراض البيولوجية. من بين أمور أخرى ، يعني التنفيذ الناجح لـ CRISPR أن العلماء يمكنهم علاج فيروس نقص المناعة البشرية أو مرض الزهايمر.
كانت المشكلة ترميز كريسبر لاستهداف الحمض النووي بالطريقة الصحيحة ، مع التأكد من تجنب التعديل الخطير المحتمل للجينات الصحية. إذا تم تنفيذ العملية بشكل غير صحيح ، فمن المحتمل أن تزيد من مخاطر الإصابة بالسرطان.
اقرأ التالي:استخدم العلماء تقنية كريسبر لتخزين صورة GIF داخل الحمض النووي الحي
في السابق ، كان يُعتقد أن نجاح تقنية كريسبر كان عشوائيًا ، مما أدى إلى انتشار شكوك حول استخدام الإجراء. لم يكن الأمر مكلفًا فحسب ، ولكن لم يكن هناك ما يدل على التأثير الذي يمكن أن يحدثه على حياة شخص ما إذا لم يتم فهمه جيدًا - إنه شيء يعدل الحمض النووي الخاص بك ، بعد كل شيء.
في محاولة لفهم عملية كريسبر ، نظر فريق فريك في 1491 موقعًا مستهدفًا عبر 450 جينًا في الخلايا البشرية. عند المراجعة ، اكتشف فريق البحث في معهد Crick أن نتائج تحرير جينوم CRISPR تلتزم فعليًا بمجموعة معينة من الأنماط.
حدد الباحثون أن استخدام جزيئاتهم الاصطناعية ، المسماة RNAs الإرشادية ، لها معدلات نجاح مختلفة تمامًا اعتمادًا على نوع الجينات التي تم دمجها معها. تأتي الحمض النووي الريبي الإرشادي في عدة أشكال ويجب أن تلتصق مثل الفيلكرو بالجين المناسب. حتى هذه الدراسة ، كان العلماء يواجهون صعوبة كبيرة في إنشاء أفضل التوليفات.
تتميز RNAs الإرشادية بأربعة أحرف رموز ، حيث يوفر كل ترتيب من الأحرف نجاحًا مختلفًا في الربط الجيني. لاحظ بحث فريق فريك أنه كان الحرف الرابع الذي له تأثير كبير على الارتباط الناجح للجزيء الاصطناعي.
تقول قائدة المشروع باولا سكافيدي إن العملية تتكون من "أنماط بسيطة يمكن التنبؤ بها وراء كل ذلك". لذلك إذا بدا الأمر بسيطًا جدًا ، فهذا لأنه كذلك. لقد أثبت الترميز الإشكالي الذي كان يمثل صعوبة بالنسبة للإجراء بأكمله أنه حالة من الإفراط في التفكير في المشكلة.
وجد الفريق أيضًا أن كيفية "فتح" أو "إغلاق" الحمض النووي الهدف كان له تأثير كبير على نجاح الإجراء. اكتشفوا أن عملية كريسبر كانت أكثر كفاءة عندما كان الحمض النووي الهدف مفتوحًا. وهذا يعني أن العلماء يمكنهم بسهولة إطلاق المركبات التي تدفع الحمض النووي إلى حالة الانفتاح ، مما يحسن بشكل كبير من احتمالية النجاح.
اقرأ التالي:يمكن لهذا الذهب السائل اكتشاف السرطان في 10 دقائق
على غرار الحمض النووي الريبي ، فإن انفتاح الجينات أو انغلاقها كان شيئًا غاب عنه الباحثون سابقًا ، حيث اعترف عضو الفريق وطالب الدكتوراه في كريك جوزيب مونسيرات ، "لم نكن نقدر من قبل أهمية انفتاح الحمض النووي في تحديد كفاءة تحرير الجينوم بتقنية كريسبر . ”
يتحدث مونسيرات بشكل إيجابي عن مستقبل هذه النتائج ، مشيرًا إلى أن الفريق "متحمس لملاحظة أن أنواع الخلايا المتميزة تشترك في تحرير مشترك في مناطق مستهدفة محددة ، ونأمل أن تكون ترجمة نتائجنا مفيدة عبر التخصصات."
