Το CRISPR είναι μια τεχνολογία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία γονιδίων και, ως εκ τούτου, πιθανότατα θα αλλάξει τον κόσμο.
Η ουσία του CRISPR είναι απλή: είναι ένας τρόπος να βρεθεί ένα συγκεκριμένο κομμάτι DNA μέσα σε ένα κύτταρο. Μετά από αυτό, το επόμενο βήμα στην επεξεργασία γονιδίων CRISPR είναι συνήθως η αλλαγή αυτού του κομματιού DNA. Ωστόσο, το CRISPR έχει επίσης προσαρμοστεί για να κάνει και άλλα πράγματα, όπως η ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση των γονιδίων χωρίς αλλαγή της αλληλουχίας τους.
Υπήρχαν τρόποι επεξεργασίας του γονιδιώματος ορισμένων φυτών και ζώων πριν από την αποκάλυψη της μεθόδου CRISPR το 2012 , αλλά χρειάστηκαν χρόνια και κόστισε εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια. Το CRISPR το έχει κάνει φθηνό και εύκολο .
Το CRISPR χρησιμοποιείται ήδη ευρέως για επιστημονική έρευνα και στο όχι πολύ μακρινό μέλλον πολλά από τα φυτά και τα ζώα στις φάρμες , τους κήπους ή τα σπίτια μας μπορεί να έχουν τροποποιηθεί με το CRISPR. Στην πραγματικότητα, μερικοί άνθρωποι τρώνε ήδη φαγητό CRISPRed .
Η τεχνολογία CRISPR έχει επίσης τη δυνατότητα να μεταμορφώσει την ιατρική, επιτρέποντάς μας όχι μόνο να θεραπεύουμε αλλά και να προλαμβάνουμε πολλές ασθένειες. Μπορεί ακόμη και να αποφασίσουμε να το χρησιμοποιήσουμε για να αλλάξουμε το γονιδίωμα των παιδιών μας . Μια προσπάθεια να γίνει αυτό στην Κίνα έχει καταδικαστεί ως πρόωρη και ανήθικη, αλλά ορισμένοι πιστεύουν ότι θα μπορούσε να ωφελήσει τα παιδιά στο μέλλον .
Το CRISPR χρησιμοποιείται επίσης για κάθε είδους άλλους σκοπούς, από τη λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων και την καταγραφή του τι συμβαίνει μέσα σε αυτά μέχρι την κατεύθυνση της εξέλιξης και τη δημιουργία γονιδιακών κινήσεων .
Το κλειδί για το CRISPR είναι οι πολλές γεύσεις των πρωτεϊνών «Cas» που βρίσκονται στα βακτήρια, όπου βοηθούν στην άμυνα έναντι των ιών . Η πρωτεΐνη Cas9 είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη από τους επιστήμονες. Αυτή η πρωτεΐνη μπορεί εύκολα να προγραμματιστεί ώστε να βρίσκει και να συνδέεται με σχεδόν οποιαδήποτε επιθυμητή αλληλουχία στόχο, απλά δίνοντάς της ένα κομμάτι RNA για να την καθοδηγήσει στην αναζήτησή της.
Όταν η πρωτεΐνη CRISPR Cas9 προστίθεται σε ένα κύτταρο μαζί με ένα κομμάτι οδηγού RNA , η πρωτεΐνη Cas9 συνδέεται με το οδηγό RNA και στη συνέχεια κινείται κατά μήκος των κλώνων του DNA μέχρι να βρει και να δεσμευτεί σε μια μακρόχρονη αλληλουχία 20 γραμμάτων DNA που ταιριάζει με μέρος της αλληλουχίας οδηγού RNA. Αυτό είναι εντυπωσιακό, δεδομένου ότι το DNA που είναι συσκευασμένο σε κάθε κύτταρο μας έχει έξι δισεκατομμύρια γράμματα και έχει μήκος δύο μέτρα.
Αυτό που θα συμβεί στη συνέχεια μπορεί να διαφέρει. Η τυπική πρωτεΐνη Cas9 κόβει το DNA στον στόχο. Όταν η τομή επιδιορθώνεται, εισάγονται μεταλλάξεις που συνήθως απενεργοποιούν ένα γονίδιο. Αυτή είναι μακράν η πιο κοινή χρήση του CRISPR. Ονομάζεται επεξεργασία γονιδιώματος – ή γονιδιακή επεξεργασία – αλλά συνήθως τα αποτελέσματα δεν είναι τόσο ακριβή όσο υπονοεί αυτός ο όρος.
Το CRISPR μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την πραγματοποίηση ακριβών αλλαγών , όπως η αντικατάσταση ελαττωματικών γονιδίων –αληθινή επεξεργασία γονιδιώματος– αλλά αυτό είναι πολύ πιο δύσκολο.
Έχουν δημιουργηθεί προσαρμοσμένες πρωτεΐνες Cas που δεν κόβουν το DNA ούτε το αλλοιώνουν με οποιονδήποτε τρόπο, αλλά απλώς ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν τα γονίδια : CRISPRa και CRISPRi αντίστοιχα. Ωστόσο, άλλοι, που ονομάζονται βασικοί συντάκτες, αλλάζουν ένα γράμμα του κώδικα DNA με ένα άλλο .
Γιατί λοιπόν το ονομάζουμε CRISPR; Οι πρωτεΐνες Cas χρησιμοποιούνται από τα βακτήρια για να καταστρέψουν το DNA του ιού. Προσθέτουν κομμάτια ιικού DNA στο δικό τους γονιδίωμα για να καθοδηγήσουν τις πρωτεΐνες Cas, και τα περίεργα μοτίβα αυτών των κομματιών DNA είναι αυτά που έδωσαν το όνομά του στο CRISPR: συγκεντρωμένες τακτικά διακεκομμένες σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις. Michael Le Page
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου