به افتخار نوبل شیمی ۲۰۲۰

امسال نوبل شیمی ۲۰۲۰ به توسعه یک تکنیک بیولوژیکی (ژنتیکی) تعلق گرفت به همین خاطر خوندن این مطلب خالی از لطف نیست. هرچند که متن تخصصی هست و اگر پیش زمینه ای در بیولوژی مخصوصا ژنتیک نداشته باشید ارتباط برقرار کردن باهاش سخت میشه.

CRISPR ( Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)

بخشی ازDNA پروکاریوت هستند که حاوی تناوب‌های کوتاهِ توالی‌های بنیادین هستند.کریسپر در اصل نوعی سیستم ایمنی تطابق پذیر در باکتری‌ها است که آن‌ها را قادر به کشف DNA ویروس و بعد نابودیشان می‌کند. بخشی از سیستم کریسپر، پروتئینی به نامCas9 است، که قابلیت جستجو، برش زدن و سرانجام transformation ،DNA ویروس را به روشی خاص دارد. فناوری کریسپر به دانشمندان اجازه می‌دهد، تغییراتی در DNA سلول‌ها ایجاد کنند. اولین بار سیستم کریسپر در E.coli به عنوان یک توالی تکراری ۲۹ نوکلئوتیدی با فاصله ۳۲ نوکلئوتیدی توسط یوشیزومی ایشی نو ژاپنی در سال ۱۹۸۷ مطرح شد که باکتری‌ها و آرکی باکتری‌ها را از حمله باکتریوفاژها و پلاسمیدها محافظت می‌کند. این سیستم‌های دفاعی به یک RNA کوچک شناساگر توالی خاص تکیه می‌کنند و اسیدهای نوکلئیک خارجی را خاموش می‌کنند.

جایزه نوبل شیمی 2020 برای توسعه روش ویرایش ژنوم( CRISPR/Cas9) به امانوئل شارپنتیه(Emmanuelle Charpentier) و جنیفر ا. دودنا (Jennifer A. Doudna) تعلق گرقت. این تکنیکCas9/CRISPR یکی از جدیدترین ابزارهای تغییر ژنوم است که بسیار کارآمد، سریع و ساده می باشد که امید می رود تا بتوانیم هر نوع ژنی را از سلول حذف یا به اضافه نموده و یا تغییر دهیم. Cas9/CRISPR سیستمی متشکل از یک پروتئین نوکلئاز متصل به RNA (CRISPER) است که RNA با اتصال به توالی مورد نظر امکان تجزیه ان را توسط Cas9 فراهم می کند.

کاربرد:

سیستم Cas9 را میتوان در رنج وسیعی از دستکاری های ژنومی مورد استفاده قرار داد. به طور کلی دستکاری های ژنتیکی به کلیه فرآیندهایی گفته می شود که ژن هایی را درون سلول هدف گیری نموده و تغییر داد. دستکاری های ژنتیکی اساس بسیاری از فعالیت های علمی، بیوتکنولوژی، تأمین غذا و داروی انسان است. از کاربردهای درمانی این روش می توان به درمان انواع سرطان ها ( سرطان ریه در سال 2016 و لوکمی در سال 2014 با استفاده از این روش درمان شد.) درمان اختلالات ژنتیکی مثل مرسوم ترین آنها یعنی دیستروفی عضلانی دوشن(DMD)(میزان کارایی %50)، بتا تلاسمی (میزان کارایی 17.6%)، HIV-1(میزان کارایی 30-100%)، پلی سیتمی ورا(میزان کارایی 9.15%)، آب مروارید(میزان کارایی 29.7%)

در انتها به نقش CRISPR در انجام آزمایش‌های تشخیصی ساده در طی شیوع کرونا اشاره کنیم که آزمایشات تشخیصی رو هم سرعت بخشید و هم دقت.

به امید شکست دادن کرونا.