CRISPR: ( کریسپر ) ! این تکنولوژی واقعاً مثل قیچی جادویی ژنتیکی می ماند و کارهای خارق العاده ای را ممکن کرده است. تصور کنید دی ان ای شما یک کتاب دستورالعمل بسیار بزرگ و پیچیده است که تمام جزئیات بدن شما را ( از رنگ چشم گرفته تا احتمال ابتلا به برخی بیماری ها ) در خود دارد. گاهی اوقات در این کتاب یک کلمه، جمله یا حتی یک پاراگراف اشتباه نوشته شده است که باعث ایجاد مشکل ( مثلاً یک بیماری ژنتیکی ) می شود. حالا کریسپر دقیقاً مثل یک ویرایشگر بسیار دقیق و حرفه ای است که می تواند مستقیم به آن �کلمه یا جملۀ اشتباه� در کتاب دی ان ای برود، آن را ببرد و یک کلمه یا جمله درست جایگزینش کند! و این کار را با دقت و سرعت بی نظیری انجام می دهد.
... [مشاهده متن کامل]
CRISPR مخفف چیست؟ CRISPR مخفف
Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats
است یعنی �توالی های تکراری پالیندرومی کوتاه که به صورت خوشه ای و منظم فاصله گذاری شده اند�.
کشف کریسپر: جالب اینجاست که کریسپر در ابتدا توسط دانشمندان کشف نشد که بخواهند ژن ها را ویرایش کنند! این سیستم در واقع سیستم دفاعی باکتری هاست! باکتری ها هم ویروس دارند ( به نام باکتریوفاژ ) . وقتی ویروس به باکتری حمله می کند اگر زنده بماند تکه ای از دی ان ای ویروس را برمی دارد و آن را در بخشی از دی ان ای خودش به نام �کریسپر� ذخیره می کند ( مثل یک عکس مجرم در پرونده پلیس! ) . دفعۀ بعد که همان ویروس یا ویروسی مشابه حمله می کند باکتری از این �عکس� استفاده می کند تا ویروس مهاجم را شناسایی کند. باکتری یک مولکول به نام Cas9 ( یا پروتئین های مشابه ) را فعال می کند که مثل یک قیچی عمل می کند. این Cas9 با کمک یک آراِن ای راهنما ( که همان تکه دی ان ای ویروس مهاجم است ) ، به سمت دی ان ای ویروس جدید می رود و آن را دقیقاً از محل مشخص شده می برد و نابود می کند. و اینجاست که ما سیستم دفاعی باکتری را دزدیدیم!
چطور از این سیستم باکتریایی برای انسان استفاده می کنیم؟ دانشمندان هوشمند ( به خصوص جنیفر دودنا و امانوئل شارپنتیه که برای این کشف جایزه نوبل گرفتند ) متوجه شدند که می توانند این سیستم را مهندسی کنند:
1. آراِن ای راهنما ( Guide RNA ) : آنها می توانند یک آراِن ای راهنمای مصنوعی بسازند که توالی آن دقیق با بخشی از دی ان ای مورد نظر ما در انسان ( که می خواهیم تغییر دهیم ) مطابقت داشته باشد.
2. پروتئین Cas9 ( قیچی ) : پروتئین Cas9 را که نقش قیچی را دارد، به این آران ای راهنما وصل می کنند.
3. هدف گیری و برش: این مجموعه ( آران ای راهنما Cas9 ) وارد سلول می شود. آران ای راهنما دقیق به محلی از دی ان ای می رود که توالی آن را دارد ( مثل یک کد پستی دقیق! ) . Cas9 هم در همان محل، دو رشته دی ان ای را می برد. حالا با بردیده شدن دی ان ای، سلول تلاش می کند خودش را ترمیم کند. اینجاست که ما فرصت داریم تا:
• ژن را غیرفعال کنیم ( Gene Knockout ) : اگر سلول، طبیعی خودش را ترمیم کند، ممکن است یک جهش کوچک در محل ترمیم ایجاد شود که باعث غیرفعال شدن ژن می شود. این کار برای مطالعه عملکرد ژن ها یا از بین بردن ژن های معیوب مفید است.
• یک ژن جدید اضافه کنیم ( Gene Insertion ) : همزمان با برش می توانیم �الگوی دی ان ای� جدید ( مثلاً یک ژن سالم ) را وارد سلول کنیم. وقتی سلول خودش را ترمیم می کند از این الگو برای ترمیم استفاده می کند و ژن جدید را در جای درستش قرار می دهد. این بخش هیجان انگیز قضیه است!
کاربردهای CRISPR: به قدری گسترده و انقلابی هستند که هنوز در آغاز راهیم:
1. درمان بیماری های ژنتیکی:
• فیبروز کیستیک: اصلاح ژن مسئول این بیماری.
• کم خونی داسی شکل: اصلاح ژن های معیوب خون ساز.
• بیماری هانتینگتون: خاموش کردن ژن معیوب.
• انواع سرطان: هدف قرار دادن سلول های سرطانی یا تقویت سیستم ایمنی برای مبارزه با سرطان.
• بیماری های چشم: مانند نوعی نابینایی ارثی.
2. کشاورزی: ایجاد گیاهانی مقاوم به آفات، خشکی یا بیماری ها، یا افزایش محصول و ارزش غذایی.
3. تحقیقات پایه: مطالعه عملکرد ژن ها، کشف ژن های جدید و درک بهتر بیماری ها.
4. تشخیص سریع بیماری ها: توسعه ابزارهای تشخیصی سریع تر و دقیق تر برای ویروس ها و بیماری ها.
چالش ها و ملاحظات اخلاقی: البته هر فناوری قدرتمند، چالش ها و نگرانی های اخلاقی خاص خود را دارد:
• �خارج از هدف� برش زدن: اینکه Cas9 به جای برش دقیق در محل منظور به اشتباه بخش های دیگری از دی ان ای را ببرد. ( دانشمندان دائم درحال بهبود دقت این سیستم هستند ) .
• آینده �نوزادان مهندسی شده�: این نگرانی وجود دارد که کریسپر برای �بهبود� انسان ( مثل افزایش هوش یا زیبایی ) استفاده شود نه فقط درمان بیماری ها که مسائل اخلاقی پیچیده ای را مطرح می کند. ویرایش ژن در سلول های جنسی که تغییرات آن به نسل های بعدی منتقل می شود، به شدت مورد بحث است.
• دسترسی و عدالت: آیا این تکنولوژی فقط برای افراد ثروتمند در دسترس خواهد بود؟
با این حال کریسپر یک ابزار فوق العاده قدرتمند است که در حال حاضر بیشتر در محیط آزمایشگاهی و برای درمان بیماری های ژنتیکی سخت و لاعلاج استفاده می شود و امیدهای زیادی را برای آینده پزشکی ایجاد کرده است. واقعاً هیجان انگیز است که ببینیم در آینده چه کارهای دیگری از دست این قیچی جادویی برمی آید!
برگرفته از کتاب واقعیت نژاد چیست؟� ترجمه: پریسا ابراهیمی تالکانی
... [مشاهده متن کامل]
CRISPR مخفف چیست؟ CRISPR مخفف
است یعنی �توالی های تکراری پالیندرومی کوتاه که به صورت خوشه ای و منظم فاصله گذاری شده اند�.
کشف کریسپر: جالب اینجاست که کریسپر در ابتدا توسط دانشمندان کشف نشد که بخواهند ژن ها را ویرایش کنند! این سیستم در واقع سیستم دفاعی باکتری هاست! باکتری ها هم ویروس دارند ( به نام باکتریوفاژ ) . وقتی ویروس به باکتری حمله می کند اگر زنده بماند تکه ای از دی ان ای ویروس را برمی دارد و آن را در بخشی از دی ان ای خودش به نام �کریسپر� ذخیره می کند ( مثل یک عکس مجرم در پرونده پلیس! ) . دفعۀ بعد که همان ویروس یا ویروسی مشابه حمله می کند باکتری از این �عکس� استفاده می کند تا ویروس مهاجم را شناسایی کند. باکتری یک مولکول به نام Cas9 ( یا پروتئین های مشابه ) را فعال می کند که مثل یک قیچی عمل می کند. این Cas9 با کمک یک آراِن ای راهنما ( که همان تکه دی ان ای ویروس مهاجم است ) ، به سمت دی ان ای ویروس جدید می رود و آن را دقیقاً از محل مشخص شده می برد و نابود می کند. و اینجاست که ما سیستم دفاعی باکتری را دزدیدیم!
چطور از این سیستم باکتریایی برای انسان استفاده می کنیم؟ دانشمندان هوشمند ( به خصوص جنیفر دودنا و امانوئل شارپنتیه که برای این کشف جایزه نوبل گرفتند ) متوجه شدند که می توانند این سیستم را مهندسی کنند:
1. آراِن ای راهنما ( Guide RNA ) : آنها می توانند یک آراِن ای راهنمای مصنوعی بسازند که توالی آن دقیق با بخشی از دی ان ای مورد نظر ما در انسان ( که می خواهیم تغییر دهیم ) مطابقت داشته باشد.
2. پروتئین Cas9 ( قیچی ) : پروتئین Cas9 را که نقش قیچی را دارد، به این آران ای راهنما وصل می کنند.
3. هدف گیری و برش: این مجموعه ( آران ای راهنما Cas9 ) وارد سلول می شود. آران ای راهنما دقیق به محلی از دی ان ای می رود که توالی آن را دارد ( مثل یک کد پستی دقیق! ) . Cas9 هم در همان محل، دو رشته دی ان ای را می برد. حالا با بردیده شدن دی ان ای، سلول تلاش می کند خودش را ترمیم کند. اینجاست که ما فرصت داریم تا:
• ژن را غیرفعال کنیم ( Gene Knockout ) : اگر سلول، طبیعی خودش را ترمیم کند، ممکن است یک جهش کوچک در محل ترمیم ایجاد شود که باعث غیرفعال شدن ژن می شود. این کار برای مطالعه عملکرد ژن ها یا از بین بردن ژن های معیوب مفید است.
• یک ژن جدید اضافه کنیم ( Gene Insertion ) : همزمان با برش می توانیم �الگوی دی ان ای� جدید ( مثلاً یک ژن سالم ) را وارد سلول کنیم. وقتی سلول خودش را ترمیم می کند از این الگو برای ترمیم استفاده می کند و ژن جدید را در جای درستش قرار می دهد. این بخش هیجان انگیز قضیه است!
کاربردهای CRISPR: به قدری گسترده و انقلابی هستند که هنوز در آغاز راهیم:
1. درمان بیماری های ژنتیکی:
• فیبروز کیستیک: اصلاح ژن مسئول این بیماری.
• کم خونی داسی شکل: اصلاح ژن های معیوب خون ساز.
• بیماری هانتینگتون: خاموش کردن ژن معیوب.
• انواع سرطان: هدف قرار دادن سلول های سرطانی یا تقویت سیستم ایمنی برای مبارزه با سرطان.
• بیماری های چشم: مانند نوعی نابینایی ارثی.
2. کشاورزی: ایجاد گیاهانی مقاوم به آفات، خشکی یا بیماری ها، یا افزایش محصول و ارزش غذایی.
3. تحقیقات پایه: مطالعه عملکرد ژن ها، کشف ژن های جدید و درک بهتر بیماری ها.
4. تشخیص سریع بیماری ها: توسعه ابزارهای تشخیصی سریع تر و دقیق تر برای ویروس ها و بیماری ها.
چالش ها و ملاحظات اخلاقی: البته هر فناوری قدرتمند، چالش ها و نگرانی های اخلاقی خاص خود را دارد:
• �خارج از هدف� برش زدن: اینکه Cas9 به جای برش دقیق در محل منظور به اشتباه بخش های دیگری از دی ان ای را ببرد. ( دانشمندان دائم درحال بهبود دقت این سیستم هستند ) .
• آینده �نوزادان مهندسی شده�: این نگرانی وجود دارد که کریسپر برای �بهبود� انسان ( مثل افزایش هوش یا زیبایی ) استفاده شود نه فقط درمان بیماری ها که مسائل اخلاقی پیچیده ای را مطرح می کند. ویرایش ژن در سلول های جنسی که تغییرات آن به نسل های بعدی منتقل می شود، به شدت مورد بحث است.
• دسترسی و عدالت: آیا این تکنولوژی فقط برای افراد ثروتمند در دسترس خواهد بود؟
با این حال کریسپر یک ابزار فوق العاده قدرتمند است که در حال حاضر بیشتر در محیط آزمایشگاهی و برای درمان بیماری های ژنتیکی سخت و لاعلاج استفاده می شود و امیدهای زیادی را برای آینده پزشکی ایجاد کرده است. واقعاً هیجان انگیز است که ببینیم در آینده چه کارهای دیگری از دست این قیچی جادویی برمی آید!
برگرفته از کتاب واقعیت نژاد چیست؟� ترجمه: پریسا ابراهیمی تالکانی
... [مشاهده متن کامل]
این یه معجزه الاهی دیگر که أمیین ( طبیعیون ) عقیده دارن با تکامل ( خود به خود ) به وجود آمد.