CRISPR este un instrument puternic de editare a genei care poate fi folosit în orice domeniu – de la medicină la agricultură. Dar ce anume este această tehnică și cum funcționează?

Originea CRISPR

CRISPR / Cas9 este o tehnică revoluționară de editare a genei care poate modifica orice regiune a genomului oricărei specii cu mare precizie și acuratețe … și o face fără a afecta alte gene.
CRISPR / Cas9 ar putea fi popular în presă acum, dar a fost descoperit de ceva timp. Deși a existat ca o tehnica de editare a genei timp de aproximativ patru ani, oamenii de știință au investigat CRISPR în bacterii de mult mai mult timp – din anii 1980. De fapt, primul raport privind CRISPR a fost publicat în 1987, când cercetătorii japonezi au descoperit CRISPR în ADN-ul bacteriilor.
Pentru a diviza descoperirea puțin în încercarea lor de a studia o anumita gena care codifica proteinele în E.Coli, cercetătorii au observat un model de secvențe de ADN palindromic scurt, repetat, separate de secvențe ADN scurte, care nu se repetau.
În următorii cinci ani, cercetătorii și-au dat seama că aceste repetări au fost prezente în multe bacterii și alte organisme unicelulare. În 2012, oamenii de știință au creat termenul „CRISPR”, scurt pentru „repetări palindromice scurte, grupate în mod regulat”, pentru a descrie modelul.
Timp de încă zece ani, oamenii de știință au trasat detaliile CRISPR. Ei și-au dat seama că modelele repetate de ADN, împreună cu o familie de proteine „Cas” (CRISPR asociate) și molecule de ARN specializate, joacă un rol important în sistemele imunitare bacteriene.
Și acest sistem – întregul complex de repetări ale ADN-ului, proteinele Cas și moleculele de ARN – a fost denumit sistemul CRISPR / Cas

Cum funcționează?

Dacă sunteți familiarizat cu funcția de copiere / lipire de pe computer, atunci înțelegeți CRISPR … cel puțin la un nivel foarte simplu.
Când bacteriile se confruntă cu o sursă invadatoare de ADN, cum ar fi de la un virus, ei pot copia și încorpora segmente de ADN străin în genomul lor ca „distanțiere” între repetările scurte de ADN în CRISPR.
Aceste distanțieri sporesc răspunsul imun al bacteriilor prin furnizarea unui șablon pentru moleculele de ARN care să identifice rapid și să țintească aceeași secvență ADN în cazul viitoarelor infecții virale. Dacă moleculele de ARN recunosc o secvență de ADN străin, acestea ghidează complexul CRISPR la acea secvență. Acolo, proteinele de bacterii Cas, care sunt specializate în tăierea ADN-ului, se îmbină și dezactivează gena invadatoare. Celula încearcă să repare ADN-ul, dar creează o mutație care îi dezactivează permanent funcția.
În toamna anului 2012, o echipă de cercetători condusă de oamenii de știință UC Berkeley Jennifer Doudna și Emmanuelle Charpentier au anunțat că au deturnat sistemul imunitar CRISPR / Cas al bacteriilor pentru a crea un nou instrument de editare a genei. Sistemul CRISPR / Cas9 a implicat o proteină Cas numită Cas9 și ARN hibrid care ar putea fi programată pentru a identifica, tăia și chiar înlocui orice secvență de gene.
Dacă scopul este de a introduce o nouă gena, se introduce un scurt fragment de ADN sau gena dorită cu o funcție specifică pentru a umple golul și a înlocui gena originală. Noua gena este acum pregătită să producă proteina dorită în celulă sau într-un tub de testare. Dar asta nu e tot ce putem să facem.

Cele patru lucruri principale pe care le putem face cu CRISPR / Cas9 includ:

Ștergerea unui gene: genele nedorite pot fi șterse din genom, permițând cercetătorilor să studieze funcțiile specifice genelor și să învețe despre ce se întâmplă cu celula atunci când aceste gene nu sunt în genom.
Adăugați o nouă gene: Genele dorite pot fi adăugate în genom, permițând cercetătorilor să studieze funcțiile lor în interiorul celulelor. Aceste gene pot adăuga, de asemenea, noi funcții celulei.
Activarea genelor moarte: Genele care sunt esențiale pentru diferite funcții, dar nu mai funcționează, pot fi reactivate folosind sistemul CRISPR-Cas9.
Nivelul activității genei de control: Genele care sunt mai active decât cele normale pot fi controlate pentru a produce doar cantitatea potrivită de proteine, ceea ce va ajuta la menținerea echilibrului în interiorul celulei în condițiile dorite.

De ce este CRISPR-CAS9 atât de important?
CRISPR a fost utilizat pentru combaterea HIV, lupta cu orbirea, editarea literelor unice ale ADN-ului și chiar ca dispozitiv de înregistrare. În plus, CRISPR poate fi aplicat în următoarele domenii:
Sănătatea omului: Sistemul CRISPR-Cas9 poate revoluționa terapia genică și face posibilă tratarea unui număr mare de boli care ar fi imposibil de tratat fără această tehnică. Acestea ar putea include diabetul zaharat, cancerul, fibroză chistică și anemia.
Materiale noi: Manipularea circuitelor biologice folosind CRISPR-Cas9 va facilita generarea de materiale sintetice care ar putea fi utile în diverse aplicații, cum ar fi livrarea orală a medicamentelor și producerea biosenzorilor.
Aplicații de cercetare: Sistemul CRISPR-Cas9 ar putea permite crearea de noi modele animale și celulare, ceea ce ne va ajuta să învățăm mai multe despre boli și să testăm noi medicamente și vaccinuri pe aceste modele.
Agricultură: Instrumentele de editare genetică CRISPR pot edita culturi fără a afecta alte gene, ceea ce va contribui la acordarea rezistenței la infecții și medii dure, îmbunătățind securitatea alimentară la nivel mondial.
Bioenergia: biocombustibilii durabili și rentabili sunt surse atractive pentru energia regenerabilă, care ar putea fi realizate prin crearea unor căi metabolice eficiente pentru producerea etanolului în alge sau porumb.

Deși utilizarea CRISPR / Cas9 oferă posibilități enorme de a promova în continuare sănătatea și bunăstarea oamenilor, beneficiile CRISPR / Cas9 sunt urmate de riscuri la fel de mari ca urmare a utilizării potențiale abuzive, dar și a consecințelor neprevăzute. Putem să creăm într-o zi copilul perfect?
Cercetătorii din Statele Unite se adresează deja necesității de reglementare a editării liniei germinale umane. La sfârșitul anului 2015, Institutul Național de Sănătate încă refuză să finanțeze propuneri de cercetare pentru terapiile de editare CRISPR / Cas germinale . Cu toate acestea, trebuie subliniat faptul că această politică nu acoperă în mod automat proiectele finanțate în mod privat.
Este imposibil să știm unde ne va duce următoarea inovație sau descoperire CRISPR. Ceea ce știm, totuși, este că progresele vor fi rapide.

Articol preluat, tradus și adaptat de pe futurism.com

Please follow and like us:
https://i1.wp.com/liber-cugetatori.ro/wp-content/uploads/2017/10/maxresdefault-4-600x315.jpg?fit=600%2C315https://i1.wp.com/liber-cugetatori.ro/wp-content/uploads/2017/10/maxresdefault-4-600x315.jpg?resize=150%2C150Claudia Madalinaevoluțienoutăți@liber cugetator,@liber-cugatatori,#cas9,#editaregenetica,#genetica,#liber,#liber-cugetatori,#liber-cugetatori Romania,#libercugetator,#libercugetatori,CRISPR,editare genetică,evolutieCRISPR este un instrument puternic de editare a genei care poate fi folosit în orice domeniu - de la medicină la agricultură. Dar ce anume este această tehnică și cum funcționează? Originea CRISPR CRISPR / Cas9 este o tehnică revoluționară de editare a genei care poate modifica orice regiune a genomului...Pentru cei care știu să gândească singuri