Genel

Yeni CRISPR Teknolojisi Tek Bir DNA Harfi Genomunu Değiştirebilir


Son yıllarda gen düzenlemedeki gelişmeler, insanların genetik olasılıklar hakkında nasıl düşündüklerine dair yeni potansiyellerin kilidini açtı. Bununla birlikte, uluslararası bir araştırma ekibinin yaptığı yeni bir çalışma, insan genomundaki "mutlak hassasiyet" ile tek bir DNA bazını değiştirebilen yeni bir gen düzenleme tekniğini detaylandırdı.

Bugüne kadar, Japon ekibi tarafından geliştirilen süreç, gen düzenleme ile mümkün olabilecekleri kökten yeniden şekillendirebildi. Ekip, Microhomology-Assisted eXcision anlamına gelen MhAX teknolojisini aradı. Ekip, bir basın bülteninde belirttiği gibi, yöntem, hücrenin kendisini tasarımla onarması için rehberlik ediyor ve hastalıkla ilişkili hücre mutasyonlarını incelemek için genetik olarak eşleştirilmiş hücre çiftleri sağlıyor.

Ekip, araştırmalarını DNA'daki tek mutasyonlar, AKA tek nükleotid polimorfizmleri veya SNP'ler üzerinde yoğunlaştırdı. SNP'ler, insan genomundaki en yaygın varyasyon tarzıdır. 10 milyondan fazla SNP vardır ve en ünlüleri arasında kalp hastalığı, diyabet ve Alzheimer sayılabilir.

Araştırmacılar, SNP'leri büyük ölçüde kalıtsal hastalıklarla ilişkilendirmeye daha yakından bakmak istediler. Bununla birlikte, bunu yapmak için ekibin, genetik olarak her şekilde eşleşen bir 'ikiz' hücreyi karşılaştırması gerekiyordu. İşin püf noktası, ikiz hücrelerin yalnızca bir SNP kadar farklı olmasını sağlamaktı. Bu nedenle, ikiz hücreler yaratmanın bir yolunu düzene sokmak için MhAX gibi bir işleme duyulan ihtiyaç.

Ekip, araştırmacıların modifiye edilmiş hücreleri aramasına ve bulmasına yardımcı olan bir floresan haberci geninin yanına bir SNP modifikasyonu yerleştirdi. Daha sonra, floresan genin her iki tarafında bir çift DNA dizisi tasarladılar. Bunlar, daha sonra DNA'yı kesmek için CRISPR düzenlemesinin siteleri haline gelecekti. Ekip daha sonra, flüoresan geni çıkarmak için mikrohomolog aracılı uç birleştirme (MMEJ) adı verilen bir onarım sistemi kullandı.

Ve tüm süreç, araştırmacılara projenin sonunda tek tabanlı bir düzenleme SNP'si bıraktı.

Ekibin çalışmadaki yazarlarına göre süreç uzundu ve tarif edildiği kadar 'basit' değildi.

Woltjen laboratuarında yardımcı doçent ve çalışmanın yardımcı yazarlarından Shin-Il Kim, "Düşük verimliliğin üstesinden gelmek için genellikle SNP ile birlikte antibiyotik direnci için bir gen eklememiz gerekir," dedi. "Bu, genoma başka bir değişiklik eklediğinden, onu çıkarmanın bir yolunu da bulmalıyız."

Doçent Knut Woltjen projenin başrolünü üstlendi. MhAX teknolojisi için ilham kaynağının, DNA'nın dış güçlere doğal olarak tepki vermesini ve kendisini onardığını izlemekten geldiğini söyledi.

"MhAX'ın çalışmasını sağlamak için, genomda zaten mevcut olan DNA dizilerini kopyalıyoruz. Daha sonra hücrelerin bu kopyayı çözmesine izin veriyoruz. Aynı zamanda, hücreler onarımdan sonra hangi SNP'lerin kalacağına karar veriyor" diyor. "Bir deney, olası SNP genotiplerinin tam spektrumuyla sonuçlanır."

Woltjen'in laboratuarındaki ekip zaten diğer SNP'leri oluşturup düzeltmeyi kullandı. Şu anda genç hastalarda şiddetli diyabetin genetik nedenini bulmaya çalışıyorlar.

Woltjen, "Amacımız, hastalık mekanizmalarını anlamamızı geliştiren ve nihayetinde tedavilere yol açan gen düzenleme teknolojileri oluşturmaktır," diyor Woltjen, "MhAX'ın mevcut insan hastalıkları araştırmalarında ve ötesinde geniş bir uygulanabilirliğe sahip olacağından eminiz."


Videoyu izle: Splicing and Dicing DNA: Genome Engineering and the CRISPR Revolution (Aralık 2021).