CRISPR ni nini

Tunajua kwamba teknolojia inasonga mbele zaidi na zaidi kwa kasi na mipaka. Katika ulimwengu wa biolojia na maumbile pia iko hivyo. Katika kesi hii, watu wengi hawajui CRISPR ni nini wala ni ya nini. Ni mbinu ya kuhariri jeni ambayo, kwa ufupi, inawajibika kukata na kubandika jeni za watu. Iligunduliwa muda mrefu uliopita na inazaa matunda yake ya kwanza katika matibabu na plastiki ya magonjwa na magonjwa mbalimbali.

Katika makala hii tutakuambia nini CRISPR ni nini, sifa zake ni nini na kwa nini aina hii ya teknolojia inatumiwa katika uwanja wa genetics na biolojia.

CRISPR ni nini

CRISPR ni kifupi cha Rudia Fupi za Palindromic Zilizounganishwa Mara kwa Mara. Huu ni utaratibu ambao bakteria hutumia kujilinda dhidi ya virusi na chembechembe zingine za kijeni za rununu zinazojaribu kuvamia seli zao.

Njia ya CRISPR inafanya kazi inavutia sana. Kwanza kabisa, bakteria huingiza vipande vya DNA ya virusi kwenye DNA yao wenyewe, kama aina ya "kumbukumbu ya immunological". Vipande hivi huitwa spacers. Kisha, virusi vinapojaribu kuambukiza chembe ya bakteria, bakteria hutokeza RNA elekezi inayofungamana na protini tata inayoitwa Cas, ambayo hukata na kuharibu DNA ya virusi. Mwongozo wa RNA huundwa kutoka kwa habari iliyomo kwenye spacers, ikiruhusu bakteria "kukumbuka" virusi ambayo imekutana nayo hapo awali.

Aina hii ya ulinzi wa kinga ya bakteria imetumika kutengeneza zana sahihi za kuhariri jeni. Mbinu maarufu zaidi ni CRISPR-Cas9, ambayo hutumia toleo lililorekebishwa la protini ya Cas9 kukata DNA katika eneo mahususi. Mabadiliko yanaweza kufanywa kwa DNA, kama vile kuongeza au kufuta jeni au kurekebisha mabadiliko.

Faida za teknolojia ya CRISPR

Faida kubwa ya teknolojia ya CRISPR ni usahihi wake. Mwongozo wa RNA unaweza kuundwa ili kuunganisha kwa mfuatano mahususi wa DNA, kumaanisha kuwa uhariri unafanywa tu katika eneo linalohitajika. Zaidi ya hayo, mbinu hiyo ni ya haraka zaidi na ya bei nafuu zaidi kuliko mbinu za awali za uhariri wa jeni.

Ingawa teknolojia ya CRISPR inaahidi sana, pia inazua maswali ya kimaadili na usalama. Uhariri wa jeni unaweza kutumika kutibu magonjwa ya kijeni, lakini inaweza pia kutumika kutengeneza watoto "desturi". au kufanya mabadiliko katika mstari wa vijidudu ambao hupitishwa kwa vizazi vijavyo. Kwa kuongezea, makosa katika kuhariri yanaweza kuwa na matokeo yasiyotabirika, kama vile saratani au magonjwa mengine. Watu wengi huijadili kama zaidi ya "kumchezea Mungu."

uhariri wa jeni

Kwa asili, viumbe vina habari za maumbile zinazodhibiti ukuaji wao. Kuhariri jeni ni kundi la mbinu zinazoweza kutumika kubadilisha DNA ya kiumbe kwa madhumuni tofauti. Ni muhimu kutambua kwamba uhariri sio sawa na urekebishaji wa maumbile. Kwanza kabisa, DNA kutoka kwa spishi zingine haitumiwi, kama katika urekebishaji.

Biojenetiki, pia inajulikana kama uhandisi jeni, ni taaluma inayochanganya biolojia na jenetiki. Utumizi wake ni katika uwanja wa bioteknolojia. Uhariri wa jeni ni mchakato ambao kipande cha DNA unachotaka kuchukua hatua hugunduliwa, kuondolewa na kubadilishwa na sehemu nyingine mpya. Inaweza pia kutokea kwamba mara tu vipande vinavyokinzana vinapotolewa, mitambo ya seli huchukua udhibiti na kurekebisha mfuatano wenyewe. Kwa kutumia mbinu hizi, wanasayansi wanaweza kuongeza, kuondoa, au kubadilisha DNA inapohitajika ili kufikia malengo yanayotarajiwa.

Kwa hivyo, CRISPR ni teknolojia ya ubunifu ya uhariri wa jeni ambayo inategemea uwezo wa protini za Cas kupasua DNA mbele ya utambuzi unaofaa wa RNA. Kwa kuwa RNA inaweza kuunganishwa kwenye maabara, uwezekano wa kuhariri hauna kikomo.

Matumizi kuu

Teknolojia ya CRISPR inatumiwa kuanzisha mabadiliko katika jenomu kwa usahihi wa hali ya juu. Katika maombi yake kuu tunayo yafuatayo:

• maombi ya matibabu, kama majaribio ya kuondoa VVU, au kutibu magonjwa kama vile dystrophy ya misuli ya Duchenne, ugonjwa wa Huntington, tawahudi, progeria, cystic fibrosis, saratani hasi mara tatu au ugonjwa wa Angelman. Utafiti pia unajaribu kubaini ikiwa inaweza kutumika kama kipimo cha utambuzi kugundua
• Inapambana na magonjwa ya kuambukiza yanayoambukizwa na wadudukama vile malaria, zika, dengue, chikungunya au homa ya manjano.
• Bayoteknolojia ya mboga. Teknolojia ya CRISPR inaweza kutumika kuzalisha aina za mimea zinazostahimili mazingira bora, zinazostahimili ukame au wadudu. Tabia za Organoleptic zinaweza kurekebishwa, ikiwa ni pamoja na mali za physicochemical, ili kuzifanya zinafaa zaidi kwa matumizi ya binadamu.

Katika teknolojia ya wanyama, inaweza kutumika kuanzisha uboreshaji wa spishi, kwa mfano kuunda mifugo sugu kwa magonjwa ya kawaida. Hivi sasa, hakuna teknolojia za CRISPR zilizoidhinishwa kutibu magonjwa yanayosababishwa na jeni moja ambayo inaweza kutibiwa kinadharia kupitia uhariri huu wa jeni. Kwa sababu hii, maombi ya matibabu ni ya kinadharia zaidi kuliko kikoa cha vitendo na kwa sasa yana msingi wa majaribio.

CRISPR na bioethics

Teknolojia ya CRISPR ya uhariri wa jeni inatoa changamoto kadhaa zinazohusiana na maadili ya kibaolojia. Ingawa maombi kuu ni chanya, Vikwazo fulani vinaweza kushinda katika kufanya teknolojia hii ya gharama nafuu ipatikane kwa kila mtu.

Kuhusu matumizi ya uhariri wa jeni katika tasnia ya msingi, kilimo na mifugo, ni chanya mradi tu yanalenga kuwa ya manufaa kwa binadamu. Bila shaka, ni muhimu kuchambua kila kesi tofauti. Kwa mfano, kudhibiti spishi za mimea ili kuzifanya kuwa sugu kwa wadudu ni jambo la kupendeza sana kwa wanadamu.

Kwa upande mwingine, ikiwa tunazingatia uingiliaji kati katika mifumo ikolojia, ni lazima tuwe waangalifu zaidi, kwa kuwa mabadiliko yoyote yasiyotarajiwa yanaweza kusababisha matatizo makubwa au yasiyoweza kudhibitiwa.

Kwa upande wa maombi ya matibabu, matumizi ya teknolojia ya kuhariri jeni kwa binadamu yanahitaji hakikisho la juu sana la usalama, na inaweza kutumika tu kwa magonjwa ambayo kwa sasa hakuna matibabu ya ufanisi, au kwa magonjwa ambayo kwa sasa yana madhara makubwa. Hatimaye, uhariri wa jeni la kiinitete haukubaliwi kutoka kwa mtazamo wa kisayansi au maadili.

Natumaini kwamba kwa habari hii unaweza kujifunza zaidi kuhusu nini CRISPR na sifa zake.