CRISPR-cas9, усъвършенствана технология за генно инженерство

В края на ноември 2018 г. светът беше шокиран от твърденията на китайски учен Хе Джианку. Той заяви, че е родено първото генетично редактирано бебе, използващо CRISPR-cas9.

Независимо от етичния кодекс в медицинския свят по отношение на експериментите за редактиране на гени при хора, този експеримент със сигурност е нова ера за учените да провеждат по-нататъшни изследвания.

Всъщност технологията за генно инженерство е била открита отдавна, но за човешките опити със сигурност предизвиква дебат.

Преди да обсъдите генното инженерство е добре да знаете за гените.

Хората, животните, растенията и други организми се състоят от милиарди малки клетки. Във всяка клетка има ядро, което съдържа ДНК.

Тази ДНК се предава от едно поколение на следващото и носи цялата информация, необходима за развитието на организмите.

Докато гените са единицата за наследяване на тези черти. Гените се предават от един индивид на тяхното потомство чрез процес на размножаване, заедно с ДНК, която го носи.

Ако ДНК се оприличи на библиотека, съдържаща информация, тогава гените са книгите, източникът на информацията.

И така, модифицирането на гените означава усилие за манипулиране на гените на организма, използвайки биотехнологии. Гените се проектират чрез промяна на генетичния състав на клетките, чрез поправяне, добавяне или вмъкване на нова ДНК в клетките на организма.

Една от дискутираните наскоро технологии за генно инженерство е CRISPR-cas9.

CRISPR-cas9 е пробив в биотехнологиите, който позволява на генетици и медицински изследователи да редактират части от генна последователност чрез премахване, добавяне или промяна на части от ДНК.

В момента CRISPR-cas9 е най-простият, многофункционален и целенасочен метод за генно инженерство.

Системата CRISPR-cas9 се състои от две ключови молекули, за да изпълняват работата си по инженерство на ген.

Прочетете още: Песента, която продължава да се върти в ума, се нарича INMI

Първият се нарича Cas9. Cas9 е ензим, който функционира като чифт "молекулярни ножици", които могат да отрежат две нишки ДНК на определено място в генния масив, от които парче ДНК може да бъде добавено или премахнато.

Вторият е част от РНК, наречен Базите РНК (gRNA). gRNA се състои от парче от къса (с дължина около 20 бази) РНК верига. Тази gRNA ще насочи cas9 към целевата РНК. Това гарантира, че ензимът cas9 намалява в правилната точка на генома.

gRNA е предназначена за намиране и свързване със специфични последователности в ДНК. Това означава, че поне на теория gRNA ще се свърже само с мишената, а не с която и да е друга област на генома.

След идентифициране на ДНК фрагментите, които трябва да бъдат модифицирани, cas9 ще отреже точно на целевото място.

След изрязването на ДНК, изследователите използват собствения модел за възстановяване на ДНК на клетката, за да добавят или премахват парчета генетичен материал или да правят промени в ДНК, като заменят съществуващите сегменти с персонализирани ДНК последователности.

Генното инженерство представлява голям интерес за профилактика и лечение на човешки заболявания. Понастоящем по-голямата част от изследванията върху редактирането на генома се правят, за да се разбере болестта с помощта на животински клетки и модели.

Учените продължават да провеждат експерименти, за да определят дали този подход е безопасен и ефективен за използване при хора. Това се изследва в изследвания на голямо разнообразие от заболявания, включително единични генни разстройства като муковисцидоза, хемофилия и така нататък.

В допълнение, генното инженерство също обещава лечение и профилактика на по-сложни заболявания, като рак, сърдечни заболявания, психични заболявания и инфекция с вируса на човешкия имунодефицит (ХИВ).

За изследване със самия CRISPR, Дженифър Дудна, един от учените от Америка, веднъж проведе експеримент, като промени ДНК на черни мишки и получените мишки се родиха бели.

Прочетете още: Защо небето е тъмно през нощта?

Много по-смело китайски учени провеждат експерименти за генно инженерство с технология CRISPR-cas9 върху човешки ембриони.

Те твърдят, че е променило ДНК в ембриона и резултатът е, че роденото бебе може да оцелее при атаката на ХИВ вируса.

Той Jianku, един от китайските учени, твърди, че използва CRISPR-cas9, който може да вмъкне и деактивира определени гени. И това, което правят, е да затворят входа за вируса на ХИВ, въпреки че тези твърдения все още не са подложени на допълнително разследване и преглед.

Не е сигурно дали генното инженерство при хората е безопасно или не. Ако се направи върху ембриона, може ли да донесе нежелани последици за бебето в бъдеще?

Използването на CRISPR-cas9 при хората със сигурност ще покани плюсове и минуси от много страни

Не е невъзможно, в бъдеще технологията за генно инженерство може да бъде най-добрият вариант за лечение на заболявания като ХИВ, СПИН, рак и т.н.

Или дори в бъдеще родителите могат да наредят на изследователите да проектират детето си според техните желания.

Това е, което Стивън Хокинг предсказа появата на свръхчовешка раса благодарение на технологията за генно инженерство. С тази технология те са в състояние да модифицират ДНК, за да увеличат интелигентността или способностите.

Препратки:

  • Технология CRISPR-cas9, He Jianku
  • Генетично инженерство от китайски учени
  • Как работи генното инженерство
  • Какво е CRISPR-cas9
  • Как CRISPR проектира нашата ДНК?