logocirclefor sitelogocirclefor sitelogocirclefor sitelogocirclefor site
  • صفحه اول بایوکده
  • مقالات
    • علوم سلولی و مولکولی
      • ژنومیکس
    • تکنولوژی‌های زیستی
      • تکنیک‌ها
      • علوم زیستی کاربردی
    • بازاریابی و برندینگ
    • متفرقه
  • اخبار
  • دانلود رایگان
    • پروتوکل‌های متداول
    • نرم افزار Allele ID
  • فروشگاه
  • درباره ما
    • تماس با ما
    • سیاست حفظ حریم خصوصی بایوکده
  • عضویت
  • ورود
فهرست
0
  • صفحه اصلی بایوکده
  • مقاله‌ها
  • کریسپر، ماشینی کوچک برای کارهایی بزرگ در ویرایش ژنوم
واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی
ژوئن 1, 2019
کریسپر و سیستم های نوین درمانی
ژوئن 8, 2019

سیستم کریسپر کَس ۹ ابزاری برای ویرایش ژنومی است:

تاریخچه ای از درمان ها مبتنی بر تغییر ژن

صفات مختلف در جانداران مختلف متفاوت است. این تفاوت در صفات موجب می شود هر موجود زنده رفتاری مختص به خود نشان دهد. دانشمندان از دیرباز به دنبال پیدا کردن منشاء و مولکول های ایجاد کننده ی صفات بودند. پس از کشف ژن به عنوان کوچکترین مولکولی که می تواند مسئول ایجاد یک صفت در موجودات زنده باشد، دانشمندان و محققان بر آن شدند تا با ایجاد تغییرات دلخواه در ژن ها به صفات دلخواه خود در بدن انسان یا سایر جانداران برسند. توانایی ویرایش دقیق و هدفمند هر نقطه ای از ژنوم موجودات برای سالهای طولانی آرزوی دانشمندان بوده است. آن ها دریافتند که برای رسیدن به این هدف به ابزاری بسیار کوچک نیاز دارند تا بتواند وارد سلول ها شود و در آنها تغییرات مورد نظر را ایجاد کند. در آغاز کشف مولکول های بسیار کوچکی که بتوانند وارد سلول هایی شوند که میلیون ها عدد از آنها در سر یک سوزن جا میگیرند به رویایی بزرگ شباهت داشت. ​​

کریسپر کس9

تغییر در مولکول DNA برای اولین بار

تا اینکه در سال ۱۹۶۱ خانم لورایین کروس برای اولین بار یک مولکول DNA را که حاوی یک ژن با عملکردی مشخص بود، وارد یک سلول پستاندار کرد و با این آزمایش یک گام رو به تحقق این رویا برداشت. او تصمیم گرفت آزمایشی طراحی کند و در آن مولکول DNA ی سالمی که سازنده ی پروتئین هموگلوبین فعال بودند را وارد سلول های یک فرد مبتلا به آنمی داسی شکل، کرده و بدین ترتیب امید داشت تا مولکول های سازنده ی هموگلوبین سالم وارد سلول های نا سالم شده و توانایی تولید هموگلوبین عملکردی را به این سلول ها بدهند. با این وجود آزمایش او نتیجه ی مثبتی نداشت. هفت سال بعد آقای تئودور فریدمن و همکارانش در دانشگاه NIH در آزمونی مشابه، تلاش کردند تا نقص ژنتیکی بیماران سندروم لش نیهان را که یک بیماری عصبی ارثی است، اصلاح و درمان کنند. برای این منظور آنها DNA حاوی ژن سالم را در مواجهه با سلول های کشت شده در محیط آزمایشگاهی قرار دادند. خوشبختانه این آزمایش در محیط ازمایشگاهی با موفقیت روبرو شد. در سال ۱۹۷۰ دانشمندان تصمیم گرفتند این آزمایش را روی انسان انجام دهند. این آزمایش روی دو خواهر دوقلو ی آلمانی صورت گرفت که ازبیماری نقص ژنتیکی هایپرآرژنینمیا رنج می بردند. در این بیماری فرد نمی تواند آنزیم آرژیناز را بسازد. با وارد کردن یک ویروس خرگوشی که مطالعات نشان داده بود می تواند میزان آرژیناز را در خرگوش بالا ببرد به بدن این دختر ها او امیدوار بود که این ویروس بتواند وارد سلول ها شده و آرژیناز را بسازد. اما متاسفانه هیچ یک از این خواهر ها به این درمان پاسخ ندادند. از این رو روش های ژن درمانی در بالین به نتایج دلخواه نرسید.

در اوایل دهه ی ۱۹۷۰ کشف تکنیک های مهندسی ژنتیک توانست امیدهای جدیدی ایجاد کند. تکنیک اول برای تکثیر یک ژن خاص بود و تکنیک دوم یک راه موثر در انتقال ژن بود. پتانسیل تکنولوژی در ژن درمانی توسط تئودور فریدمن و ریچارد روبلین برجسته شد.

گام های آغازی در کشف کریسپر

در سال ۱۹۸۷ توسط یک گروه تحقیقاتی در ژاپن یک سیستم حفاظتی در باکتري اشیرشیا کولای یا فته شد که به آن کریسپر گفته می شود. این سیستم به باکتری ایکولای این قدرت را می دهد تا در برابر باکتریوفاژها و پلاسمیدهای بیگانه از خود مراقبت کند. با این وجود چند سال بعد دانشمندان توانستند از این سیستم به عنوان ابزاری در جهت دست ورزي ژنتیکی سلول هاي یوکاریوتی استفاده کنند. سیستم کریسپر به عنوان یک توالی تکراری ۲۹ نوکلئوتیدی با فاصله ۳۲ نوکلئوتیدی است که در باکتری‌ها و آرکی باکتری‌ها را از حمله باکتریوفاژها و پلاسمیدها محافظت می‌کند. این سیستم‌های دفاعی به یک RNA کوچک شناساگر یک توالی خاص متصل می شوند و اسیدهای نوکلئیک خارجی را خاموش می‌کنند و فرانسیسکو موجیکا و همکارانش در سال ۱۹۹۳ تکرارهای مشابهی را در چندین گونه میکروبی دیگر یافتند.

کریسپر

کریسپر ابزاری برای تحقق یک آرزوی بزرگ

چطور کریسپر کار میکند

توالی های spacer به عنوان الگو هایی به منظور تولید توالی های RNA کوتاه کریسپری (crRNA) مورد استفاده قرار گرفته و کمپلکسی را با مولکول [۱]CrRNA تشکیل می دهد. این دو توالی به همراه هم به عنوان یک توالی راهنما، پروتئین Cas9 را به سمت DNA مهاجم هدایت می کنند. به محض اتصال پروتئین Cas9 به DNAمهاجم این پروتئین توالی DNA خارجی مکمل crRNA و توالی مقابل آنرا به ترتیب از طریق دومین های نوکلئازی می برد. امروزه دانشمندان بیش از گذشته به این هدف نزدیک شده اند. با کشف سیستم Cas9 CRISPRدانشمندان اکنون قادر به خاموش کردن (knock-out) و وارد کردن (knock-in) هر ژنی در ژنوم می باشند. ویرایش ژنوم بر اساس سیستم کریسپر-کَس ۹ یک ابزار کارآمد و با پتانسیل می باشد.

برای اولین بار در سال ۲۰۱۲ ابزار ویرایش ژنوم کریسپر-کَس ۹ به صورت موفقیت آمیز به منظور ویرایش ژنوم در سلولهای کشت شده انسانی استفاده شد. بعد از آن در مورد موجودات زیادی مانند مخمر نانوایی، گیاهان، ماهی زبرا، مگس میوه، نماتدها، موش و چندین موجود دیگر نیز به کار گرفته شد کریسپر-کس ۹ قابلیت تبدیل شدن به یک عامل درمانی به منظور درمان ناهنجاریهای ژنتیکی و عفونت های ویروسی را دارد. با وجود پیشرفت سریع در تکامل سیستم کریسپر-کس ۹ تولید عوامل درمانی با استفاده از این سیستم در آینده نزدیک چندان دور از انتظار نیست. در حقیقت برخی شرکت ها مانند “ادیت مدیسین[۲]” و “کریسپردرمانی[۳]” با هدف استفاده از سیستم  کریسپر-کَس ۹ به منظور تولید عوامل دارویی تاسیس شده اند.

با این وجود استفاده از این سیستم ها همواره با نگرانی هایی همراه بوده است. یکی از نکات بسیار مهمی که در استفاده از سیستم کریسپر-کَس ۹ در ویرایش ژنوم بایستی مد نظر قرار گیرد آگاهی از وقوع برش های غیر هدفمند توسط این سیستم می باشد. وقوع برش های غیر هدفمند منجر به موتاسیون های حذف و اضافه در جایگاه غیر هدف در ژنوم شده و در نتیجه فنوتیپ ناخواسته را ایجاد می کند.

[۱] (TracrRNA) trans-activating

[2] Edit Medicine

[3] Crisper therapeutic

کریسپر و درمان سرطان
اگر به این موضوع علاقه دارید ادامه ی مطلب را دنبال کنید
Share

Related posts

ژوئن 25, 2019

اهمیت فرایند کلونینگ چیست؟


Read more
ژوئن 25, 2019


Read more
ژوئن 13, 2019

کلونینگ در قارچ‌ها


Read more

2 دیدگاه

  1. علیپور گفت:
    دسامبر 23, 2019 در 1:30 ب.ظ

    ممنون از شما . واقعا همونی بود که می خواستم،کامل و بدون نقص

    پاسخ
    • admin گفت:
      می 12, 2020 در 5:58 ب.ظ

      سپاسگزار از شما و توجه تان

      پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تازه ترین نوشته ها

  • یک پیشنهاد فوق العاده
  • راهکارهای نشر کتاب
  • پرسشنامه تعیین علاقمندی

تصویر لوگو

فرم ورود

رمز عبور خود را فراموش کرده اید؟
تمام حقوق برای سایت بایوکده محفوظ است. طراحی و سئوی سایت: آتلیه بیوکده برای پشتیبانی با این شماره تماس بگیرید 09393324007