Különféle fegyverkezési verseny zajlik, amikor a genetikus tudósok „átkutatják a bolygót” a standard CRISPR technológia alternatívái után. Amikor gőzt gyűjt, az emberi genom szerkesztése az emberiség csapásává válik. ⁃ TN szerkesztő
A génszerkesztő eszköz, amely forradalmasította a biológiát, még erősebbé vált.
A CRISPR, mivel a rendszer ismert, lehetővé teszi a tudósok számára, hogy példátlan pontossággal megcélozzanak és elcsippeljenek egy adott betűsorozatot a DNS szálán. Ez új lehetőségeket nyitott meg a genetikai betegségek kezelésében, elősegítette a növények alkalmazkodását a globális felmelegedéshez, és még a szúnyogok megakadályozta a malária terjedését.
A CRISPR két alapelemből áll. Az első egy RNS darabja, amely egy előre meghatározott DNS szekvenciát lokalizál egy szervezet genomjában, amelyet a tudósok meg akarnak változtatni. A második egy enzimnek nevezett protein típusú, amely hozzákapcsolódik a DNS célszakaszához és összekapcsolja azt.
A Cas9 volt a munka ló enzim, mert ügyes, tompa vágást hajt végre. Az utóbbi években azonban a tudósok megkezdték alternatív CRISPR rendszerek keresését és megtalálását, amelyek a Cas9 kivételével más enzimekkel vágnak le.
„A Cas9 nagy teljesítményű eszköz, de korlátozása van” - mondta Feng Zhang, a CRISPR úttörője, az MIT és a Broad Institute bioinvesterje. "Mindezen fehérjéknek vannak hiányosságai és erősségei, és együtt segítenek nekünk sokkal sokoldalúbb eszközkészlet létrehozásában."
Néhány új Cas enzim különböző módon vágja le a DNS-t, ami bizonyos szerkesztéseknél valószínűbb, hogy működnek. Más enzimek kisebbek, így a tudósok könnyebben beilleszthetik őket a sejtekbe.
„A CRISPR fehérjék sokszínűsége rendkívül széles” - mondta Benjamin Oakes, az Innovatív Genomika Intézet vállalkozó munkatársa, a Kaliforniai Egyetem, a Berkeley és a Kaliforniai Egyetem, San Francisco közös projektje. "Évezredek óta fejlődnek, és a természet száz, ha nem több ezer fejlesztett ki képességeket, amelyek működhetnek."
A természetben a baktériumok ezt a technológiát védelmi mechanizmusként használják a támadó vírusok megtalálására és megsemmisítésére.
A baktériumok a vírus-DNS-szekvenciákat tárolják saját DNS -ükben, egy ismétlődő betűsorral kiegészítve. Ezért a rendszernek a CRISPR neve, amely a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats kifejezést jelenti. (Az első felfedezett CRISPR rendszerek valóban részben palindrómák voltak, azonban a tudósok később rájöttek, hogy ez nem egyetemesen igaz.)
A CRISPR-Cas9 máris rendkívül hasznos eszköznek bizonyult a genetikai átalakítás sokféle változatában, beleértve a gének be- és kikapcsolását, teljes letiltását, új DNS bevitelét a genomba és a nem kívánt DNS törlését.
A tudósok azonban azon tűnődtek, vajon milyen más CRISPR enzimek vezethetnek a genetikai szerkesztési táblázathoz.
A CRISPR-Cas12a volt a CRISPR-Cas9 után az első olyan rendszer, amelyet laboratóriumi génszerkesztésre használtak. A Cas12a unokatestvérével, a Cas12b-vel kapcsolatos nemrégiben végzett tanulmány kimutatta, hogy ez a változat is szerkesztheti az emberi genomot, és a tudósok számára újabb eszközt biztosít a genetikai betegségek kezelésére.
Más munka rávilágított további ígéretes CRISPR enzimek sorozatára, beleértve a Cas13, Cas14 és CasY. A legfrissebb jelöltet, a CasX-et hétfőn Oakes és mások egyik tanulmánya részletezte a Nature folyóiratban.
A CRISPR rendszerek összehasonlítása kissé hasonlít a gyümölcsök összehasonlítására - mondta Zhang. Ha a Cas9 enzim alma, akkor a Cas12 enzim szilva lehet - még mindig ehető és finom, de teljesen különféle is.
És mint a gyümölcs, ezeknek a különböző rendszereknek is vannak variációi bennük. A szilva alfajaihoz hasonlóan a Cas12 enzimek széles választéka is megtalálható.
wpDiscuz