Kita tahu bahawa teknologi semakin maju dengan pesat. Dalam dunia biologi dan genetik juga begitu. Dalam kes ini, ramai yang tidak tahu apa itu CRISPR mahupun untuk apa. Ia adalah teknik penyuntingan gen yang, ringkasnya, bertanggungjawab untuk memotong dan menampal gen orang. Ia ditemui agak lama dahulu dan membuahkan hasil pertama dalam rawatan dan plastik pelbagai penyakit dan penyakit.
Dalam artikel ini kami akan memberitahu anda apa itu CRISPR, apakah ciri-cirinya dan mengapa jenis teknologi ini digunakan dalam bidang genetik dan biologi.
Apa itu CRISPR
CRISPR ialah akronim untuk Ulangan Palindromik Pendek Berkelompok. Ini adalah mekanisme yang digunakan oleh bakteria untuk mempertahankan diri mereka daripada virus dan unsur genetik mudah alih lain yang cuba menyerang sel mereka.
Cara CRISPR berfungsi sangat menarik. Pertama sekali, bakteria menggabungkan serpihan DNA virus ke dalam DNA mereka sendiri, sebagai sejenis "ingatan imunologi". Serpihan ini dipanggil spacer. Seterusnya, apabila virus cuba menjangkiti sel bakteria, bakteria menghasilkan RNA panduan yang mengikat kompleks protein yang dipanggil Cas, yang memotong dan memusnahkan DNA virus. RNA panduan dicipta daripada maklumat yang terkandung dalam spacer, membolehkan bakteria "mengingat" virus yang pernah ditemuinya sebelum ini.
Bentuk pertahanan imun bakteria ini telah digunakan untuk membangunkan alat penyuntingan gen yang sangat tepat. Teknik yang paling popular ialah CRISPR-Cas9, yang menggunakan versi protein Cas9 yang diubah suai untuk memotong DNA di lokasi tertentu. Perubahan kemudian boleh dibuat pada DNA, seperti menambah atau memadam gen atau membetulkan mutasi.
Kelebihan teknologi CRISPR
Kelebihan besar teknologi CRISPR ialah ketepatannya. RNA panduan boleh direka bentuk untuk mengikat urutan DNA tertentu, bermakna penyuntingan hanya dilakukan di lokasi yang dikehendaki. Tambahan pula, teknik ini jauh lebih pantas dan lebih murah daripada teknik penyuntingan gen sebelumnya.
Walaupun teknologi CRISPR agak menjanjikan, ia juga menimbulkan persoalan etika dan keselamatan. Penyuntingan gen boleh digunakan untuk menyembuhkan penyakit genetik, tetapi juga boleh digunakan untuk mencipta bayi "adat". atau untuk membuat perubahan dalam barisan kuman yang diwariskan kepada generasi akan datang. Selain itu, ralat dalam penyuntingan boleh menyebabkan akibat yang tidak dapat diramalkan, seperti kanser atau penyakit lain. Ramai orang membincangkannya sebagai lebih daripada sekadar "memainkan Tuhan."
penyuntingan gen
Secara semula jadi, organisma mempunyai maklumat genetik yang mengawal pertumbuhannya. Penyuntingan gen ialah sekumpulan teknik yang boleh digunakan untuk mengubah DNA organisma untuk tujuan yang berbeza. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa penyuntingan tidak sama dengan pengubahsuaian genetik. Pertama sekali, DNA daripada spesies lain tidak digunakan, seperti dalam pengubahsuaian.
Biogenetik, juga dikenali sebagai kejuruteraan genetik, adalah satu disiplin yang menggabungkan biologi dan genetik. Aplikasinya adalah dalam bidang bioteknologi. Penyuntingan gen ialah proses di mana sekeping DNA yang anda ingin bertindak dikesan, dikeluarkan dan digantikan dengan bahagian baharu yang lain. Ia juga boleh berlaku apabila serpihan yang bercanggah diekstrak, jentera selular mengawal dan membaiki jujukan itu sendiri. Menggunakan teknik ini, saintis boleh menambah, mengalih keluar atau menukar DNA mengikut keperluan untuk mencapai matlamat yang diingini.
Oleh itu, CRISPR ialah teknologi penyuntingan gen yang inovatif yang bergantung pada keupayaan protein Cas untuk membelah DNA dengan kehadiran RNA pengecaman yang sesuai. Memandangkan RNA boleh disintesis dalam makmal, kemungkinan penyuntingan hampir tidak terhad.
Kegunaan utama
Teknologi CRISPR digunakan untuk memperkenalkan perubahan ke dalam genom dengan ketepatan yang melampau. Dalam aplikasi utamanya kami mempunyai yang berikut:
- aplikasi perubatan, sebagai ujian untuk menghapuskan HIV, atau untuk merawat penyakit seperti distrofi otot Duchenne, penyakit Huntington, autisme, progeria, cystic fibrosis, kanser tiga kali ganda negatif atau sindrom Angelman. Penyelidikan juga cuba menentukan sama ada ia boleh digunakan sebagai ujian diagnostik untuk mengesan
- Melawan penyakit berjangkit yang disebarkan oleh seranggaseperti malaria, zika, denggi, chikungunya atau demam kuning.
- Bioteknologi tumbuhan. Teknologi CRISPR boleh digunakan untuk menghasilkan varieti tumbuhan yang lebih sesuai dengan persekitaran, tahan kemarau atau perosak. Sifat organoleptik boleh diubah suai, termasuk sifat fizikokimia, untuk menjadikannya lebih sesuai untuk kegunaan manusia.
Dalam teknologi haiwan, ia boleh digunakan untuk memperkenalkan penambahbaikan spesies, contohnya untuk mencipta kumpulan yang tahan terhadap penyakit biasa. Pada masa ini, tiada teknologi CRISPR yang diluluskan untuk merawat penyakit yang disebabkan oleh satu gen yang secara teorinya boleh disembuhkan melalui penyuntingan gen ini. Atas sebab ini, aplikasi perubatan lebih kepada teori daripada domain praktikal dan pada masa ini mempunyai asas eksperimen.
CRISPR dan bioetika
Teknologi CRISPR untuk penyuntingan gen memberikan beberapa cabaran yang berkaitan dengan bioetika. Walaupun aplikasi utama adalah positif, Halangan tertentu boleh diatasi dalam menjadikan teknologi kos efektif ini tersedia untuk semua orang.
Bagi aplikasi penyuntingan gen dalam industri primer, pertanian dan ternakan, ia adalah positif selagi ia bertujuan untuk memberi manfaat kepada manusia. Sudah tentu, adalah perlu untuk menganalisis setiap kes secara berasingan. Sebagai contoh, memanipulasi spesies tumbuhan untuk menjadikannya tahan terhadap perosak adalah kepentingan manusia yang sangat besar.
Sebaliknya, jika kita mempertimbangkan campur tangan dalam ekosistem, kita mesti lebih berhati-hati, kerana sebarang perubahan yang tidak dijangka boleh membawa kepada masalah yang serius atau tidak terkawal.
Dari segi aplikasi perubatan, penggunaan teknologi penyuntingan gen pada manusia memerlukan jaminan keselamatan yang sangat tinggi, dan hanya boleh digunakan untuk penyakit yang pada masa ini tiada rawatan yang berkesan, atau untuk penyakit yang pada masa ini mempunyai kesan sampingan yang ketara. Akhirnya, penyuntingan gen embrio tidak dibenarkan dari sudut saintifik atau etika.
Saya berharap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang apa itu CRISPR dan ciri-cirinya.