เอนไซม์หลายชนิดสามารถตัดดีเอ็นเอได้ ครั้งแรกถูกค้นพบในปี 1970 และช่วยในการเริ่มต้นสาขาพันธุวิศวกรรมทั้งหมด สิ่งที่ทำให้ CRISPR/Cas9 พิเศษคือความแม่นยำ นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างสไลซ์ผ่าตัดในจุดที่เลือกได้เพียงจุดเดียว เทคโนโลยีการแก้ไขยีนล่าสุดสองสามอย่าง เช่น zinc finger nucleases และ TALENs สามารถล็อกไว้ที่เป้าหมายเดียวได้ แต่ตัวแก้ไขยีนเหล่านั้นเปลี่ยนเส้นทางได้ยาก นักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการตัดจุดใหม่ในจีโนมต้องสร้างตัวแก้ไขใหม่ เหมือนกับว่าต้องประกอบขีปนาวุธนำวิถีที่ไม่ซ้ำใครสำหรับทุกเป้าหมายที่เป็นไปได้บนแผนที่ ด้วย CRISPR/Cas9 นั่นไม่จำเป็น
เคล็ดลับของความยืดหยุ่นของ CRISPR คือระบบนำทาง RNA
ชิ้นสั้น ๆ เลี้ยงเอนไซม์ตัด Cas9 ไปยังเป้าหมายของ DNA “ไกด์อาร์เอ็นเอ” สามารถกลับบ้านได้ทุกที่ที่นักวิจัยเลือกโดยการจับคู่ทางเคมีกับหน่วยการสร้างหรือฐานที่ประกอบด้วยข้อมูลของ DNA (แสดงด้วยตัวอักษร A, T, C และ G) การสร้างคู่มือ RNA ใหม่นั้นง่าย นักวิจัยมักจะสั่งซื้อออนไลน์โดยพิมพ์ลำดับเบสที่ต้องการ
ระบบนำทางนั้นกำลังนำวิศวกรพันธุศาสตร์ไปยังที่ที่ไม่เคยไป Reed จาก Cornell University กล่าวว่า “ด้วย CRISPR ในชั่วข้ามคืนสิ่งที่ทำให้หงุดหงิดที่สุดในอาชีพการงานของฉันกลายเป็นโครงการด้านระดับปริญญาตรี” “มันเหลือเชื่อมาก”
CRISPR/Cas9 สามารถดัดแปลงพันธุกรรมของผีเสื้อได้ การตัดยีนที่เรียกว่าDistal-lessทำให้เกิดจุดตา (ขวา) มากกว่าที่ปรากฏบนปีกปกติ (ซ้าย)
L. ZHANG และ RD REED/ NATURE COMMUNICATIONS 2016
รีดศึกษาวิธีการวาดลวดลายบนปีกผีเสื้อและปีกผีเสื้อ
ลวดลายสีเป็นหนึ่งในคำถามพื้นฐานที่นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการและพัฒนาการพยายามหาคำตอบมานานหลายทศวรรษ ในปีพ.ศ. 2537 ฌอน บี. แคร์โรลล์และคณะได้ค้นพบยีนที่เรียกว่าDistal-lessถูกเปิดใช้งานในปีกผีเสื้อในบริเวณที่มีจุดตาในภายหลัง ยีนดูเหมือนจะจำเป็นสำหรับการสร้างจุดตา แต่หลักฐานเป็นเพียงสถานการณ์เท่านั้น นั่นคือสิ่งที่นักวิจัยติดอยู่ 20 ปี Reed กล่าว พวกเขาไม่มีทางที่จะจัดการกับยีนในปีกผีเสื้อเพื่อให้ได้รับการพิสูจน์โดยตรงมากขึ้นเกี่ยวกับบทบาทของยีนต่างๆ ในการวาดลวดลายของปีก
ด้วย CRISPR/Cas9 เพื่อนร่วมงานของ Reed และ Cornell Linlin Zhang ได้ตัดและปิดการใช้งาน ยีน Distal-lessในระยะแรกของการพัฒนาปีกและได้ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิด: แทนที่จะทำให้เกิดจุดบอดDistal-lessจะจำกัดยีนเหล่านี้ เมื่อ CRISPR/Cas9 ล้มลงDistal-lessตามากขึ้นปรากฏขึ้นนักวิจัยรายงานในเดือนมิถุนายนในNature Communications รี้ดและเพื่อนร่วมงานไม่ได้ตัดต่อยีนแค่เพียงตัวเดียว แต่มีผีเสื้ออีก 6 สายพันธุ์โดยใช้ CRISPR เขากล่าว
Marc Tessier-Lavigne นักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยร็อคกี้เฟลเลอร์ในนิวยอร์กซิตี้กล่าวว่า CRISPR ตัดยีนได้ดีมาก บางทีอาจจะดีเกินไป “เอนไซม์ Cas9 นั้นอุดมสมบูรณ์มาก มันตัดและตัดและตัดใหม่” เขากล่าว การตัดทอนอย่างต่อเนื่องอาจส่งผลให้เกิดการกลายพันธุ์ที่ไม่ต้องการในยีนที่นักวิจัยกำลังแก้ไขหรือในยีนที่พวกเขาไม่เคยตั้งใจจะสัมผัส Tessier-Lavigne และเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบวิธีควบคุมเอนไซม์ที่กระตือรือร้นมากเกินไปและป้องกันไม่ให้ยีนของสเต็มเซลล์ของมนุษย์ที่ปลูกในอาหารในห้องปฏิบัติการ ด้วยการควบคุมที่ดีขึ้น นักวิจัยสามารถสร้างการกลายพันธุ์หนึ่งหรือสองครั้งในสองยีนที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ที่เริ่มมีอาการได้ในวันที่ 5 พฤษภาคม. การเติบโตของเซลล์ต้นกำเนิดที่กลายพันธุ์ในเซลล์สมองแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มจำนวนสำเนาของยีนที่กลายพันธุ์ยังช่วยเพิ่มการผลิตเปปไทด์ amyloid-beta ที่สร้างโล่ในสมองที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ เทคโนโลยีนี้สามารถทำให้เซลล์ต้นกำเนิดเลียนแบบโรคของมนุษย์ได้ดีขึ้น
บทความต่อไปด้านล่างกราฟิก
credit : proextendernextday.com seegundyrun.com seminariodeportividad.com sociedadypoder.com solutionsforgreenchemistry.com sonicchronicler.com stephysweetbakes.com suciudadanonima.com sunshowersweet.com superverygood.com
