私たちはテクノロジーが飛躍的に進歩していることを知っています。 生物学や遺伝学の世界でも同様です。 この場合、知らない人も多いのですが、 CRISPRとは何ですか 何のためにあるのかも。 それは遺伝子編集技術であり、簡単に言うと人間の遺伝子を切り貼りする役割を果たします。 それはかなり前に発見され、さまざまな病気や疾患の治療と形成において最初の成果を上げています。
この記事では、CRISPR とは何か、その特徴、そしてなぜこの種の技術が遺伝学や生物学の分野で使用されるのかについて説明します。
CRISPRとは
CRISPR は、Clustered Regularly Interspaced Short Palindromicrepeats の頭字語です。 これは、細菌が細胞に侵入しようとするウイルスやその他の移動性の遺伝要素から身を守るために使用するメカニズムです。
CRISPR の仕組みは非常に興味深いものです。 初めに、 細菌は、一種の「免疫学的記憶」として、ウイルスの DNA の断片を自分自身の DNA に組み込みます。。 これらの断片はスペーサーと呼ばれます。 次に、ウイルスが細菌細胞に感染しようとすると、細菌は Cas と呼ばれるタンパク質複合体に結合するガイド RNA を生成し、ウイルスの DNA を切断して破壊します。 ガイド RNA はスペーサーに含まれる情報から作成され、細菌が以前に遭遇したウイルスを「記憶」できるようになります。
この形式の細菌免疫防御は、高精度の遺伝子編集ツールの開発に使用されています。 最も人気のある技術は CRISPR-Cas9 です、Cas9 タンパク質の改変バージョンを使用して、特定の位置で DNA を切断します。 その後、遺伝子の追加または削除、突然変異の修正などの変更を DNA に加えることができます。
CRISPR テクノロジーの利点
CRISPR テクノロジーの大きな利点は、その精度です。 ガイド RNA は特定の DNA 配列に結合するように設計できます。つまり、編集は目的の位置でのみ行われます。 さらに、この技術は以前の遺伝子編集技術よりもはるかに速く、安価です。
CRISPR テクノロジーは非常に有望ですが、倫理的および安全性の問題も生じます。 遺伝子編集は遺伝性疾患の治療に使用できるかもしれないが、 「カスタム」赤ちゃんの作成にも使用できます あるいは、将来の世代に受け継がれる生殖系列に変化をもたらすこともできます。 さらに、編集ミスは、がんやその他の病気などの予期せぬ結果をもたらす可能性があります。 多くの人がそれを単なる「神を演じる」以上のこととして議論しています。
遺伝子編集
自然界では、生物はその成長を制御する遺伝情報を持っています。 遺伝子編集は、さまざまな目的で生物の DNA を変更するために使用できる一連の技術です。 編集は遺伝子組み換えと同じではないことに注意することが重要です。 まず、改変の場合と同様に、他の種の DNA は使用されていません。
遺伝子工学としても知られる生物遺伝学は、生物学と遺伝学を組み合わせた学問です。 その応用はバイオテクノロジーの分野です。 遺伝子編集は、作用したいDNAの断片を検出するプロセスですを取り外し、別の新しい部品と交換します。 また、矛盾する断片が抽出されると、細胞機構が制御を奪い、配列自体を修復することも起こります。 これらの技術を使用すると、科学者は必要に応じて DNA を追加、削除、または変更して、目的の目標を達成できます。
したがって、CRISPR は、適切な認識 RNA の存在下で DNA を切断する Cas タンパク質の能力に依存する革新的な遺伝子編集技術です。 RNA は研究室で合成できるため、編集の可能性はほぼ無限です。
主な用途
CRISPR テクノロジーは、極めて正確にゲノムに変更を導入するために使用されます。 その主なアプリケーションには次のものがあります。
- 医療用途、 HIVを排除するための試験や、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ハンチントン病、自閉症、早老症、嚢胞性線維症、トリプルネガティブがん、アンジェルマン症候群などの疾患を治療するための試験として行われます。 研究はまた、それを検出するための診断テストとして使用できるかどうかを判断しようとしています。
- 昆虫が媒介する感染症と戦うマラリア、ジカ熱、デング熱、チクングニア熱、黄熱病など。
- 植物バイオテクノロジー。 CRISPR テクノロジーを使用すると、環境によりよく適応し、干ばつや害虫に強い植物品種を生産できます。 物理化学的特性を含む官能特性は、人間の消費により適したものにするために変更できます。
動物技術では、典型的な病気に耐性のある群れを作るなど、種の改良を導入するために使用できます。 現在、単一遺伝子によって引き起こされる疾患の治療に承認され、この遺伝子編集によって理論的に治療できる CRISPR 技術は存在しません。 このため、医療への応用は実用的な領域というよりは理論的な領域であり、現在は実験的基盤が存在します。
CRISPR と生命倫理
遺伝子編集のための CRISPR テクノロジーには、生命倫理に関連するいくつかの課題があります。 主なアプリケーションはポジティブですが、 この費用対効果の高いテクノロジーを誰もが利用できるようにするには、特定のハードルを克服することができます。
第一次産業、農業、畜産業における遺伝子編集の応用については、人間に有益であることを目的としている限り肯定的です。 もちろん、それぞれのケースを個別に分析する必要があります。 たとえば、植物種を操作して害虫に対する耐性を持たせることは、人類の大きな関心事です。
一方で、生態系への介入を考慮する場合は、予期せぬ変化が深刻な問題や制御不能な問題につながる可能性があるため、より慎重になる必要があります。
医療用途に関しては、 人間における遺伝子編集技術の使用には非常に高度な安全性の保証が必要です。 現在有効な治療法がない病気、または現在重大な副作用がある病気にのみ使用できます。 最後に、胚の遺伝子編集は科学的または倫理的な観点から正当化されません。
この情報により、CRISPR とは何か、その特徴について詳しく知っていただければ幸いです。