Tudjuk, hogy a technológia egyre inkább ugrásszerűen fejlődik. A biológia és a genetika világában is ilyen. Ebben az esetben sokan nem tudják mi az a CRISPR sem mire való. Ez egy génszerkesztési technika, amely röviden az emberek génjeinek kivágásáért és beillesztéséért felelős. Elég régen fedezték fel, és meghozza első gyümölcseit a különféle betegségek és betegségek kezelésében és plasztikájában.
Ebben a cikkben elmondjuk, mi az a CRISPR, mik a jellemzői, és miért használják ezt a technológiát a genetika és a biológia területén.
Mi az a CRISPR
A CRISPR a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats rövidítése. Ez egy olyan mechanizmus, amellyel a baktériumok védekeznek a vírusok és más mobil genetikai elemek ellen, amelyek megpróbálják behatolni a sejtjeikbe.
A CRISPR működése nagyon érdekes. Először is, A baktériumok a vírusok DNS-ének fragmentumait építik be saját DNS-ükbe, egyfajta "immunológiai memóriaként". Ezeket a töredékeket távtartóknak nevezzük. Ezt követően, amikor egy vírus megpróbál megfertőzni egy baktériumsejtet, a baktérium irányító RNS-t termel, amely a Cas nevű fehérjekomplexhez kötődik, amely elvágja és elpusztítja a vírus DNS-ét. Az irányító RNS a távtartókban található információkból jön létre, lehetővé téve a baktérium számára, hogy „emlékezzen” azokra a vírusokra, amelyekkel korábban találkozott.
A bakteriális immunvédelem ezen formáját rendkívül precíz génszerkesztő eszközök kifejlesztésére használták. A legnépszerűbb technika a CRISPR-Cas9, amely a Cas9 fehérje módosított változatát használja a DNS egy adott helyen történő vágására. Ezt követően változtatásokat lehet végrehajtani a DNS-ben, például gének hozzáadásával vagy törlésével vagy a mutációk korrigálásával.
A CRISPR technológia előnyei
A CRISPR technológia nagy előnye a precizitás. Az útmutató RNS úgy tervezhető, hogy egy adott DNS-szekvenciához kötődjön, ami azt jelenti, hogy a szerkesztés csak a kívánt helyen történik. Ezenkívül a technika sokkal gyorsabb és olcsóbb, mint a korábbi génszerkesztési technikák.
Bár a CRISPR technológia meglehetősen ígéretes, etikai és biztonsági kérdéseket is felvet. A génszerkesztéssel genetikai betegségeket lehetne gyógyítani, de "egyedi" babák létrehozására is használható vagy olyan változtatásokat eszközölni a csíravonalban, amelyek a jövő nemzedékekre szállnak át. Ezenkívül a szerkesztési hibák beláthatatlan következményekkel járhatnak, például rákos megbetegedésekkel vagy más betegségekkel. Sokan többként beszélnek róla, mint „Isten eljátszásáról”.
génszerkesztés
A természetben az élőlények genetikai információval rendelkeznek, amely szabályozza növekedésüket. A génszerkesztés olyan technikák csoportja, amelyek segítségével egy szervezet DNS-ét különböző célokra megváltoztathatjuk. Fontos megjegyezni, hogy a szerkesztés nem egyenlő a genetikai módosítással. Először is, más fajokból származó DNS-t nem használnak, mint a módosításnál.
A biogenetika, más néven génsebészet, a biológiát és a genetikát ötvöző tudományág. Alkalmazása a biotechnológia területére terjed ki. A génszerkesztés egy olyan folyamat, amelynek során a rendszer észleli azt a DNS-darabot, amelyre hatni szeretne, eltávolítjuk és másik új alkatrészre cseréljük. Az is megtörténhet, hogy az ütköző töredékek kinyerése után a celluláris gépezet veszi át az irányítást, és magát a szekvenciát javítja. Ezekkel a technikákkal a tudósok hozzáadhatnak, eltávolíthatnak vagy megváltoztathatnak DNS-t a kívánt célok eléréséhez.
Így a CRISPR egy innovatív génszerkesztő technológia, amely a Cas fehérjék azon képességén alapul, hogy DNS-t hasítanak a megfelelő felismerő RNS jelenlétében. Mivel az RNS laboratóriumban szintetizálható, a szerkesztési lehetőségek szinte korlátlanok.
Fő felhasználások
A CRISPR technológiát arra használják, hogy rendkívüli precizitással vezessenek be változásokat a genomban. Fő alkalmazásában a következők találhatók:
- orvosi alkalmazások, kísérletekként a HIV megszüntetésére, vagy olyan betegségek kezelésére, mint a Duchenne-izomdisztrófia, Huntington-kór, autizmus, progéria, cisztás fibrózis, hármas negatív rák vagy Angelman-szindróma. A kutatások azt is megpróbálják meghatározni, hogy használható-e diagnosztikai tesztként a betegség kimutatására
- Harcol a rovarok által terjesztett fertőző betegségek ellenmint például a malária, a zika, a dengue-láz, a chikungunya vagy a sárgaláz.
- Növényi biotechnológia. A CRISPR technológiával olyan növényfajták állíthatók elő, amelyek jobban alkalmazkodnak a környezethez, ellenállnak a szárazságnak vagy a kártevőknek. Az érzékszervi tulajdonságok módosíthatók, beleértve a fizikai-kémiai tulajdonságokat is, hogy alkalmasabbak legyenek emberi fogyasztásra.
Az állattechnológiában fajjavítások bevezetésére, például tipikus betegségeknek ellenálló állományok kialakítására használható. Jelenleg nincs jóváhagyott CRISPR technológia egyetlen gén által okozott betegségek kezelésére, amelyek elméletileg ezzel a génszerkesztéssel gyógyíthatók. Emiatt az orvosi alkalmazások inkább elméleti, mint gyakorlati terület, és jelenleg kísérleti alapokon nyugszanak.
CRISPR és bioetika
A génszerkesztéshez szükséges CRISPR technológia számos bioetikával kapcsolatos kihívást jelent. Bár a fő alkalmazások pozitívak, Bizonyos akadályok leküzdhetők, ha ezt a költséghatékony technológiát mindenki számára elérhetővé tesszük.
Ami az elsődleges iparban, a mezőgazdaságban és az állattenyésztésben alkalmazott génszerkesztő alkalmazásokat illeti, ezek mindaddig pozitívak, amíg az emberek számára előnyösek. Természetesen minden esetet külön kell elemezni. Például a növényfajok kártevőkkel szembeni ellenállóvá tétele óriási emberi érdeklődésre tart számot.
Másrészt, ha az ökoszisztémákba történő beavatkozásokat vesszük figyelembe, óvatosabbnak kell lennünk, hiszen minden váratlan változás komoly vagy ellenőrizhetetlen problémákhoz vezethet.
Ami az orvosi alkalmazásokat illeti, a génszerkesztési technológia emberben történő alkalmazása nagyon magas biztonsági garanciákat igényel, és csak olyan betegségek esetén alkalmazható, amelyekre jelenleg nincs hatékony kezelés, vagy olyan betegségeknél, amelyeknek jelenleg jelentős mellékhatásai vannak. Végül, az embrió génszerkesztése sem tudományos, sem etikai szempontból nem indokolt.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat arról, hogy mi az a CRISPR és jellemzői.