ජාන කළමනාකරණය සඳහා නව මෙවලමක්
ඒවායේ ක්රියාකාරිත්වය හොඳින් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා ජාන ප්රකාශනය පහසුවෙන් වෙනස් කිරීම සඳහා පර්යේෂකයන්ට භාවිතා කළ හැකි ඉතා නම්යශීලී ක්රමයකි.
CRISPR යනු කුමක්ද?
CRISPR නිරන්තරයෙන් නිපදවෙන කෙටි පැළැස්මිරන් නැවත දැක්වීම සඳහා කැපී පෙනෙන තාක්ෂණයකි. ඇයි මොකද්ද මේ දුප්පත් නම? එය 1980 ගණන්වල අග භාගයේ දී බැක්ටීරියා වලදී සොයා ගන්නා ලද අවස්ථාවේ, අහඹු DNA අනුයාත අනුව වෙන් කරන ලද DNA අණුවල කෙටිම දිශාවන් කුමක් දැයි කිසිවෙකු දැන සිටියේ නැත. ඒවා සමහර බැක්ටීරියා වල ජානමය DNA වල සමහර අමුතු ලක්ෂණයකි.
කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්යාලයේ ජෙනිෆර් ඩූඩේනාට වසර 20 ක් පමණ ගත වී තිබුණි. මෙම අනුපිළිවෙලින් බැක්ටීරියා ආසාධනය කරන ලද ඇතැම් වෛරස් DNA වල කොටස්වලට සමාන විය. CRISPR අනුක්රමිකයන් බැක්ටීරියාව සඳහා ප්රතිශක්තිකරණ පද්ධතියක් විය.
එය ක්රියා කරන්නේ කෙසේද?
Doudna සහ ඇගේ සහායකයා වන Emmanuelle Charpentier අවසානයේ නිගමනය කළේ වෛරසයකින් ආසාදනය වූ විට මෙම බැක්ටීරියා මගින් කෙටි ආඝ්රාණය කරන ලද DNA කැබලි ඇති DNA අණුව ආක්රමණික වෛරසයේ DNA වලට සම්බන්ධ වන RNA සෑදීම සඳහා භාවිතා කරනු ඇති බවයි.
ඉන්පසු CRISPR නැවත වෙන් කරන ලද සසම්භාවී DNA වලින් සාදන ලද ආර්.එන්.ඒ. මෙම ප්රෝටීනය වෛරස DNA ආසාදනය හා වෛරසය අක්රිය කරවයි.
පර්යේෂකයන් ඉක්මනින් අවබෝධ කරගත් පරිදි, CRISPR හි මෙම හැකියාවන් ගවේෂණය කිරීමට විශේෂිත DNA අනුපිළිවෙලවල් කපා හැරීම සඳහා ජාන ඉවත් කිරීමට හැකි විය.
සින්ක් ඇඟිලි න්යෂ්ටීන් වැනි සින්ක් ඇඟිලි න්යෂ්ටීන් වැනි වෙනත් තාක්ෂණික ක්රම තිබුනත්, ජානික DNA වල නිශ්චිත ස්ථාන ඉලක්ක කර ගැනීම සඳහා යොදා ගත හැකි, මෙම ප්රවේශයන් DNA වල විශේෂිත ප්රදේශවලට මාරු කිරීම ඉලක්ක කර ගැනීම සඳහා විශාල ප්රෝටීන මත රඳා පවතී. මෙම අතීත ප්රවේශයන් භාවිතා කරමින් ජාන ගොඩක් සමඟ විශාල පරිමාණයකින් වෙනස් කිරීම සිදු කිරීම සහ අපහසුතාවට පත් කිරීම අපහසුය.
එය ප්රයෝජනවත් වන්නේ ඇයි?
CRISPR පද්ධතිය පමණක් ඉලක්කගත DNA කලාපයට ගැලපෙන RNA කෙටිම කෘති දෙකක් මත රඳා පවතී, සහ Cas9 නමින් ප්රෝටීනයකට සම්බන්ධ වන දෙවන කොටසකි. ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙම කෙටි ආර්.එන්.ඒ කෑලි දෙකම විශේෂිත DNA අනුක්රමය ඉලක්ක කර ද්විත්ව ක්රියාකාරී තනි-මාර්ගෝපදේශ RNA අණුවක් බවට ඒකාබද්ධ කළ හැකි අතර Cas Cas බෙහෙත් ප්රෝටීන බඳවා ගනී. මෙහි අර්ථය වන්නේ Cas9 ප්රෝටීන් සහ ආර්.එන්.ඒ එකක කෙටි රාශියක් දිගු වන අතර ජෙනොම් වල ඕනෑම තැනක ඩීඑන්ඒ කපා ඉවත් කිරීමට අවශ්ය සියළු දේ. තනි මාර්ගෝපදේශ RNA හා Cas9 ප්රෝටීන නිපදවීමට DNA අණුව සාපේක්ෂ වශයෙන් සරල වන අතර එය සාමාන්යයෙන් අදාළ වේ.
කෙසේ වෙතත්, වෙනත් ටැලීන් සහ සින්ක් ඇඟිලි වලට වඩා CRISPR තාක්ෂණයෙන් එකම සුදුසුකම වන්නේ පහසු ඉලක්කයක් නොවේ. මෙම විකල්ප ක්රමවේදයන්ට වඩා CRISPR පද්ධතිය ද වඩා කාර්යක්ෂම වේ.
නිදසුනක් වශයෙන්, හාවර්ඩ්හිදී කණ්ඩායමක් 51% -79% ක් තුළ ඇති වූ ඉලක්කගත ජානය CRISPR විසින් ඉවත් කරන ලද අතර ටැලීන් කාර්යක්ෂමතාව 34% ට අඩු විය. මෙම ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවය හේතුවෙන් තවත් කණ්ඩායමක් ක්රි.පූ.පී.එම්.පී.එස්. තාක්ෂණය භාවිතා කිරීමේ හැකියාවක් ඇති අතර, ඒකජනක මීයන් නිපදවා ඇත්තේ තනි පරම්පරාවකට සංවේදී මයිෙකෝ නිෂ්පාදනය කිරීමටයි. සම්මත ප්රවේශය ඉලක්කගත ජානයක පිටපත් දෙකම විකෘති කිරීම සඳහා බෝ කරන යුවල පරම්පරා ගනී.
එය කළ හැකිද?
ජානය මකා දැමීමට අමතරව, සමහර වෙනස්කම් කිහිපයක් සමඟ, වෙනත් ආකාරයේ ජානමය හැසිරවීම සඳහා පද්ධතිය භාවිතා කළ හැකි බව සමහර කණ්ඩායම් ද අවබෝධ කර ගෙන ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, 2013 මුලදී MIT වලින් කණ්ඩායමක් පෙන්නුම් කලේ, නව ජාන ජානමය DNA බවට පත් කිරීමට CRISPR භාවිතා කළ හැකි බවයි. ටික කලකට පසු UCSF හි කණ්ඩායමක් බැක්ටීරියාව තුළ ඉලක්කගත ජාන ප්රකාශනය මර්දනය කිරීම සඳහා CRISPRi යනුවෙන් හඳුන්වන පද්ධතියේ නව අනුවාදය භාවිතා කරන ලදී.
මෑතකදී ඩියුක් විශ්ව විද්යාලයේ කණ්ඩායමක් විසින් ජාන කට්ටල සක්රීය කිරීමට පද්ධතියේ විචලනයක්ද සකසා ඇත. විවිධාකාර ජෛව විවිධාකාර ප්රතික්රියාවලට සම්බන්ධ වන අය හඳුනා ගැනීම සඳහා විශාල කණ්ඩායම් සංඛ්යාවක් එකවර ක්ෂණිකව දර්ශනය කිරීම සඳහා මෙම ප්රවේශයේ විවිධාකාරයන් සමඟ කණ්ඩායම් කිහිපයක්ද කටයුතු කරති.
ජාන ඉංජිනේරු විද්යාව
නිසැකවම, ජාන ඉංජිනේරු විද්යාව සඳහා මෙම නව මෙවලම හා විවිධාකාර අයදුම්පත් සඳහා එය යෙදීම වේගවත් ලෙස උද්වේගය ඇත. කෙසේ වෙතත්, තවමත් අභියෝග ජයගත යුතු සමහර අභියෝග සහ තවමත් නව තාක්ෂණය සමග ඇති පරිදි, සීමාවන් යනු කොතැනක සිට වැඩ කිරීමට කාලය ගත වේ. නිදසුනක් වශයෙන්, හාර්වර්ඩ්හි පර්යේෂකයින් සොයා ගත් පරිදි මුලින් සිතා සිටි පරිදි CRISPR ඉලක්කය විය හැකි බවක් නොපෙනේ. CRISPR සංකීර්ණෙය් Off-target බලපෑම් DNA ෙවනස්කරන විට අනපේක්ෂිත ෙවනස්කම්වලට ෙහේතු විය හැකිය.
කෙසේ වෙතත්, අභියෝග හමුවේ වුවද, CRISPR පැහැදිලිවම ජානමය DNA වෙනස් කිරීම පහසු කරවයි. මානව ජෙනෝමයේ ක්රියාකාරිත්වයේ දස දහස් ගනනක ජාන ක්රියාකාරිත්වය ගැන පර්යේෂකයන්ට වඩා ඉක්මනින් අවබෝධ කර දෙනු ඇත. මෙම රෝගය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා රෝග ප්රතිකාර හා රෝග නිර්ණය සඳහා වැදගත් ඇඟවුම් ඇත. තවද, අතිරේක වර්ධනය සමග නවීන වර්ගයේ චිකිත්සාව සඳහා තාක්ෂණයම ප්රයෝජනවත් විය හැකිය. ජාන ප්රතිකාර සඳහා නව ප්රවේශයක් ලබා දිය හැකිය. කෙසේවෙතත්, මෙම අත්තිකාරම් ක්රමයන් අතුගා දැමීමකි. මෙම නව පර්යේෂණ මෙවලම සීඝ්ර සංවර්ධනයට යොමු කිරීම හා එය අත්හදා බැලූ ආකාරයන් ගැන සිතා බැලීම ඉතා සතුටට කරුණකි.
(Posted: සැප්තැම්බර් 30, 2013)