طور علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أداة جديدة للجينات
الطريقة المقترحة تجمع بين السابقالبحث في الهندسة الوراثية وبيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة. على وجه التحديد ، يستخدم الباحثون تقنية الاستهداف CRISPR-Cas9 وجزيئات نظام دفاع البكتيريا والإنزيمات التي تستخدمها الفيروسات لإصابة البكتيريا.
أظهرت تقنية CRISPR-Cas9 فعاليتها فيعملية تحرير الجينات. وهو يتألف من إنزيم يقطع الحمض النووي يسمى Cas9 وخيط قصير من الحمض النووي الريبي (RNA) يوجه الإنزيم إلى منطقة معينة من الجينوم ، ويخبر Cas9 بمكان القطع. عيب هذه الطريقة هو أن الفواصل المتعددة في الحمض النووي المزدوج الشريطة تسبب طفرات يمكن أن تؤدي إلى آثار جانبية.
استخدم العلماء الإنزيمات الاندماجية - الإنزيمات التي تستخدمها البكتيريا (الفيروسات) لإدخال مادتها الوراثية في الخلايا البكتيرية - لإنشاء طريقة لا تتطلبكمية كبيرة من كسر الحمض النووي.
استخدم الباحثون في عملهمجمل سيرين ، يمكنها إدخال أجزاء ضخمة من الحمض النووي ، يصل حجمها إلى 50000 زوج قاعدي. تستهدف هذه الإنزيمات تسلسلات معينة في الجينوم ، تُعرف باسم مواقع التعلق ، والتي تعمل باسم "منصات الهبوط". عندما يعثرون على موقع الهبوط الصحيح في جينوم المضيف ، فإنهم يرتبطون به ويدمجون حمولتهم في الحمض النووي.
تمثيل تخطيطي لطريقة اللصق. الصورة: ماثيو ت.ن.يرنال وآخرون ، Nature Biotechnology
الطريقة التي أطلق عليها الباحثون اسم PASTE ،يستخدم الإنزيم Cas9 ، الذي يقوم بعمل قطع واحد في المكان الصحيح وإدخال "وسادة هبوط" تتكون من 46 زوجًا أساسيًا فقط من الحمض النووي. يمكن إجراء هذا الإدراج دون كسر الحمض النووي: أولاً ، يتم تغيير سلسلة واحدة من الجزيء بمساعدة نسخة عكسية مدمجة ، ثم الثانية ، مكملة لها. بعد "إعادة زراعة" قسم صغير ، يطلق العلماء مجموعة متكاملة ترتبط به وتدخل بشكل طبيعي جزءًا طويلًا من الحمض النووي.
في سلسلة من التجارب ، أظهر العلماء أنهميمكن استخدام PASTE لإدخال الجينات في عدة أنواع من الخلايا البشرية ، بما في ذلك خلايا الكبد والخلايا التائية والأرومات اللمفاوية (خلايا الدم البيضاء غير الناضجة). اختبروا نظام التوصيل باستخدام 13 جينة حمولة مختلفة ، بما في ذلك تلك التي يمكن أن تكون مفيدة علاجيًا ، وتمكنوا من إدخالها في تسعة مواقع مختلفة في الجينوم. في الوقت نفسه ، تبين أن عدد الإدخالات غير المرغوب فيها ضئيل.
قراءة المزيد:
تم تغذية الأبقار بالقنب وفحص ما حدث لحليبها
أطلق على الخطر الرئيسي للبعثة القمرية "أرتميس"
إنشاء نظام ملاحة أكثر دقة من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)