Alam namin na ang teknolohiya ay sumusulong nang higit at higit pa sa pamamagitan ng mga paglukso at hangganan. Sa mundo ng biology at genetics ay ganoon din. Sa kasong ito, maraming tao ang hindi nakakaalam ano ang CRISPR o para saan ito. Ito ay isang pamamaraan sa pag-edit ng gene na, sa madaling salita, ay responsable para sa pagputol at pag-paste ng mga gene ng mga tao. Ito ay natuklasan ilang panahon na ang nakalipas at namumunga ng mga unang bunga nito sa paggamot at plastik ng iba't ibang sakit at karamdaman.
Sa artikulong ito, sasabihin namin sa iyo kung ano ang CRISPR, ano ang mga katangian nito at kung bakit ginagamit ang ganitong uri ng teknolohiya sa larangan ng genetics at biology.
Ano ang CRISPR
Ang CRISPR ay isang acronym para sa Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Ito ay isang mekanismo na ginagamit ng bakterya upang ipagtanggol ang kanilang sarili laban sa mga virus at iba pang mga mobile genetic na elemento na sumusubok na salakayin ang kanilang mga cell.
Ang paraan ng paggana ng CRISPR ay lubhang kawili-wili. Una sa lahat, isinasama ng bakterya ang mga fragment ng DNA ng mga virus sa kanilang sariling DNA, bilang isang uri ng "immunological memory". Ang mga fragment na ito ay tinatawag na mga spacer. Susunod, kapag ang isang virus ay nagtangkang makahawa sa isang bacterial cell, ang bacterium ay gumagawa ng gabay na RNA na nagbubuklod sa isang protina complex na tinatawag na Cas, na pumuputol at sumisira sa DNA ng virus. Ang gabay na RNA ay nilikha mula sa impormasyong nakapaloob sa mga spacer, na nagpapahintulot sa bacterium na "matandaan" ang mga virus na dati nitong nakatagpo.
Ang form na ito ng bacterial immune defense ay ginamit upang bumuo ng lubos na tumpak na mga tool sa pag-edit ng gene. Ang pinakasikat na pamamaraan ay CRISPR-Cas9, na gumagamit ng binagong bersyon ng protina ng Cas9 upang i-cut ang DNA sa isang partikular na lokasyon. Ang mga pagbabago ay maaaring gawin sa DNA, tulad ng pagdaragdag o pagtanggal ng mga gene o pagwawasto ng mga mutasyon.
Mga kalamangan ng teknolohiyang CRISPR
Ang malaking bentahe ng teknolohiya ng CRISPR ay ang katumpakan nito. Ang Gabay na RNA ay maaaring idisenyo upang magbigkis sa isang partikular na pagkakasunud-sunod ng DNA, ibig sabihin, ang pag-edit ay ginagawa lamang sa nais na lokasyon. Higit pa rito, ang pamamaraan ay mas mabilis at mas mura kaysa sa nakaraang mga diskarte sa pag-edit ng gene.
Bagama't ang teknolohiya ng CRISPR ay lubos na nangangako, itinataas din nito ang mga tanong sa etika at kaligtasan. Maaaring gamitin ang pag-edit ng gene upang gamutin ang mga genetic na sakit, ngunit ay maaari ding gamitin upang lumikha ng "pasadyang" mga sanggol o gumawa ng mga pagbabago sa linya ng mikrobyo na ipinapasa sa mga susunod na henerasyon. Bilang karagdagan, ang mga error sa pag-edit ay maaaring magkaroon ng hindi mahuhulaan na mga kahihinatnan, tulad ng kanser o iba pang mga sakit. Tinatalakay ito ng maraming tao bilang higit pa sa "paglalaro ng Diyos."
pag-edit ng gene
Sa kalikasan, ang mga organismo ay may genetic na impormasyon na kumokontrol sa kanilang paglaki. Ang pag-edit ng gene ay isang pangkat ng mga diskarte na maaaring gamitin upang baguhin ang DNA ng isang organismo para sa iba't ibang layunin. Mahalagang tandaan na ang pag-edit ay hindi katulad ng genetic modification. Una sa lahat, ang DNA mula sa iba pang mga species ay hindi ginagamit, tulad ng sa pagbabago.
Ang biogenetics, na kilala rin bilang genetic engineering, ay isang disiplina na pinagsasama ang biology at genetics. Ang aplikasyon nito ay sa larangan ng biotechnology. Ang pag-edit ng gene ay isang proseso kung saan natutukoy ang piraso ng DNA kung saan mo gustong kumilos, inalis at pinalitan ng isa pang bagong bahagi. Maaari rin itong mangyari na kapag na-extract na ang magkasalungat na mga fragment, kinokontrol at inaayos ng cellular machinery ang mismong sequence. Gamit ang mga diskarteng ito, maaaring magdagdag, mag-alis, o magbago ng DNA ang mga siyentipiko kung kinakailangan upang makamit ang mga ninanais na layunin.
Kaya, ang CRISPR ay isang makabagong teknolohiya sa pag-edit ng gene na umaasa sa kakayahan ng mga protina ng Cas na i-cleave ang DNA sa pagkakaroon ng naaangkop na RNA ng pagkilala. Dahil ang RNA ay maaaring synthesize sa lab, ang mga posibilidad sa pag-edit ay halos walang limitasyon.
Pangunahing gamit
Ang teknolohiyang CRISPR ay ginagamit upang ipakilala ang mga pagbabago sa genome na may matinding katumpakan. Sa pangunahing aplikasyon nito mayroon kaming mga sumusunod:
- mga medikal na aplikasyon, bilang mga pagsubok upang maalis ang HIV, o upang gamutin ang mga sakit tulad ng Duchenne muscular dystrophy, Huntington's disease, autism, progeria, cystic fibrosis, triple negative cancer o Angelman syndrome. Sinusubukan din ng pananaliksik na matukoy kung maaari itong magamit bilang isang diagnostic test upang matukoy ang
- Lumalaban sa mga nakakahawang sakit na ipinadala ng mga insektotulad ng malaria, zika, dengue, chikungunya o yellow fever.
- Vegetal biotechnology. Ang teknolohiyang CRISPR ay maaaring gamitin upang makabuo ng mga uri ng halaman na mas angkop sa kapaligiran, lumalaban sa tagtuyot o mga peste. Ang mga katangian ng organoleptic ay maaaring mabago, kabilang ang mga katangian ng physicochemical, upang gawing mas angkop ang mga ito para sa pagkonsumo ng tao.
Sa teknolohiya ng hayop, maaari itong magamit upang ipakilala ang mga pagpapabuti ng species, halimbawa upang lumikha ng mga kawan na lumalaban sa mga tipikal na sakit. Sa kasalukuyan, walang mga teknolohiyang CRISPR na naaprubahan upang gamutin ang mga sakit na dulot ng isang gene na maaaring magaling sa teorya sa pamamagitan ng pag-edit ng gene na ito. Para sa kadahilanang ito, ang mga medikal na aplikasyon ay higit pa sa isang teoretikal kaysa sa isang praktikal na domain at kasalukuyang may isang pang-eksperimentong batayan.
CRISPR at bioethics
Ang teknolohiya ng CRISPR para sa pag-edit ng gene ay nagpapakita ng ilang mga hamon na nauugnay sa bioethics. Bagaman positibo ang mga pangunahing aplikasyon, Ang ilang mga hadlang ay maaaring malampasan sa paggawa ng matipid na teknolohiyang ito na magagamit ng lahat.
Tulad ng para sa mga aplikasyon sa pag-edit ng gene sa pangunahing industriya, agrikultura at hayop, positibo ang mga ito hangga't nilayon ang mga ito na maging kapaki-pakinabang sa mga tao. Siyempre, ito ay kinakailangan upang pag-aralan ang bawat kaso nang hiwalay. Halimbawa, ang pagmamanipula ng mga species ng halaman upang gawin silang lumalaban sa mga peste ay napakalaking interes ng tao.
Sa kabilang banda, kung isasaalang-alang natin ang mga interbensyon sa mga ecosystem, dapat tayong maging mas maingat, dahil ang anumang hindi inaasahang pagbabago ay maaaring humantong sa malubha o hindi makontrol na mga problema.
Sa mga tuntunin ng medikal na aplikasyon, ang paggamit ng teknolohiya sa pag-edit ng gene sa mga tao ay nangangailangan ng napakataas na garantiya sa seguridad, at maaari lamang gamitin para sa mga sakit na kasalukuyang walang epektibong paggamot, o para sa mga sakit na kasalukuyang may makabuluhang epekto. Sa wakas, ang pag-edit ng embryo gene ay hindi makatwiran mula sa isang siyentipiko o etikal na pananaw.
Umaasa ako na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa kung ano ang CRISPR at ang mga katangian nito.