Chúng tôi biết rằng công nghệ ngày càng phát triển vượt bậc. Trong thế giới sinh học và di truyền học, nó cũng giống như vậy. Trong trường hợp này, nhiều người không biết CRISPR là gì cũng không phải là nó để làm gì. Nói tóm lại, đó là một kỹ thuật chỉnh sửa gen chịu trách nhiệm cắt và dán gen của mọi người. Nó đã được phát hiện cách đây khá lâu và đang đơm hoa kết trái đầu tiên trong việc điều trị và làm nhựa chữa nhiều loại bệnh tật.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết CRISPR là gì, đặc điểm của nó là gì và tại sao loại công nghệ này được sử dụng trong lĩnh vực di truyền học và sinh học.
CRISPR là gì
CRISPR là từ viết tắt của Cụm lặp lại Palindromic ngắn xen kẽ thường xuyên theo cụm. Đây là một cơ chế mà vi khuẩn sử dụng để tự vệ chống lại virus và các yếu tố di truyền di động khác cố gắng xâm nhập tế bào của chúng.
Cách thức hoạt động của CRISPR rất thú vị. Đầu tiên, vi khuẩn kết hợp các đoạn DNA của virus vào DNA của chính chúng, như một loại "ký ức miễn dịch". Những mảnh này được gọi là miếng đệm. Tiếp theo, khi vi-rút cố gắng lây nhiễm tế bào vi khuẩn, vi khuẩn sẽ tạo ra RNA hướng dẫn liên kết với phức hợp protein có tên là Cas, phức hợp này sẽ cắt và phá hủy DNA của vi-rút. RNA hướng dẫn được tạo ra từ thông tin chứa trong các miếng đệm, cho phép vi khuẩn "ghi nhớ" các loại virus mà nó đã gặp trước đó.
Hình thức bảo vệ miễn dịch vi khuẩn này đã được sử dụng để phát triển các công cụ chỉnh sửa gen có độ chính xác cao. Kỹ thuật phổ biến nhất là CRISPR-Cas9, sử dụng phiên bản sửa đổi của protein Cas9 để cắt DNA tại một vị trí cụ thể. Sau đó, các thay đổi có thể được thực hiện đối với DNA, chẳng hạn như thêm hoặc xóa gen hoặc sửa đổi đột biến.
Ưu điểm của công nghệ CRISPR
Ưu điểm lớn của công nghệ CRISPR là độ chính xác của nó. RNA hướng dẫn có thể được thiết kế để liên kết với một chuỗi DNA cụ thể, nghĩa là việc chỉnh sửa chỉ được thực hiện tại vị trí mong muốn. Hơn nữa, kỹ thuật này nhanh hơn và rẻ hơn nhiều so với các kỹ thuật chỉnh sửa gen trước đây.
Mặc dù công nghệ CRISPR khá hứa hẹn nhưng nó cũng đặt ra những câu hỏi về đạo đức và an toàn. Chỉnh sửa gen có thể được sử dụng để chữa các bệnh di truyền, nhưng cũng có thể được sử dụng để tạo ra những em bé "tùy chỉnh" hoặc để tạo ra những thay đổi trong dòng mầm được truyền lại cho các thế hệ tương lai. Ngoài ra, những sai sót trong quá trình chỉnh sửa có thể gây ra những hậu quả khó lường như ung thư hay các bệnh khác. Nhiều người thảo luận về nó không chỉ là "đóng vai Chúa".
chỉnh sửa gen
Trong tự nhiên, các sinh vật có thông tin di truyền kiểm soát sự phát triển của chúng. Chỉnh sửa gen là một nhóm các kỹ thuật có thể được sử dụng để thay đổi DNA của một sinh vật cho các mục đích khác nhau. Điều quan trọng cần lưu ý là chỉnh sửa không giống như chỉnh sửa gen. Trước hết, DNA của các loài khác không được sử dụng, như trong quá trình sửa đổi.
Biogenetics, còn được gọi là kỹ thuật di truyền, là một ngành học kết hợp sinh học và di truyền học. Ứng dụng của nó là trong lĩnh vực công nghệ sinh học. Chỉnh sửa gen là một quá trình phát hiện đoạn DNA mà bạn muốn hành động, được gỡ bỏ và thay thế bằng một bộ phận mới khác. Cũng có thể xảy ra rằng một khi các mảnh xung đột được trích xuất, bộ máy di động sẽ kiểm soát và tự sửa chữa trình tự đó. Sử dụng các kỹ thuật này, các nhà khoa học có thể thêm, loại bỏ hoặc thay đổi DNA khi cần thiết để đạt được mục tiêu mong muốn.
Do đó, CRISPR là một công nghệ chỉnh sửa gen sáng tạo dựa trên khả năng phân tách DNA của các protein Cas với sự có mặt của RNA nhận dạng thích hợp. Vì RNA có thể được tổng hợp trong phòng thí nghiệm nên khả năng chỉnh sửa gần như vô hạn.
Công dụng chính
Công nghệ CRISPR được sử dụng để đưa những thay đổi vào bộ gen với độ chính xác cực cao. Trong ứng dụng chính của nó, chúng tôi có những điều sau đây:
- ứng dụng y tế, như các thử nghiệm để loại bỏ HIV hoặc để điều trị các bệnh như loạn dưỡng cơ Duchenne, bệnh Huntington, bệnh tự kỷ, progeria, xơ nang, ung thư bộ ba âm tính hoặc hội chứng Angelman. Nghiên cứu cũng đang cố gắng xác định xem nó có thể được sử dụng như một xét nghiệm chẩn đoán để phát hiện
- Chống lại các bệnh truyền nhiễm do côn trùng truyềnchẳng hạn như sốt rét, zika, sốt xuất huyết, chikungunya hoặc sốt vàng da.
- Công nghệ sinh học thực vật. Công nghệ CRISPR có thể được sử dụng để tạo ra các giống cây trồng thích nghi tốt hơn với môi trường, chống chịu hạn hán hoặc sâu bệnh. Các đặc tính cảm quan có thể được sửa đổi, bao gồm cả các đặc tính hóa lý, để làm cho chúng phù hợp hơn cho con người.
Trong công nghệ động vật, nó có thể được sử dụng để giới thiệu các cải tiến về loài, ví dụ để tạo ra các đàn có khả năng chống lại các bệnh điển hình. Hiện tại, không có công nghệ CRISPR nào được phê duyệt để điều trị các bệnh do một gen duy nhất gây ra mà về mặt lý thuyết có thể được chữa khỏi thông qua chỉnh sửa gen này. Vì lý do này, các ứng dụng y tế thiên về lý thuyết hơn là lĩnh vực thực tế và hiện có cơ sở thực nghiệm.
CRISPR và đạo đức sinh học
Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR đưa ra một số thách thức liên quan đến đạo đức sinh học. Mặc dù các ứng dụng chính là tích cực, Một số rào cản có thể được khắc phục trong việc cung cấp công nghệ tiết kiệm chi phí này cho mọi người.
Đối với các ứng dụng chỉnh sửa gen trong ngành công nghiệp cơ bản, nông nghiệp và chăn nuôi, chúng đều tích cực miễn là chúng nhằm mục đích mang lại lợi ích cho con người. Tất nhiên, cần phải phân tích từng trường hợp riêng biệt. Ví dụ, điều khiển các loài thực vật để làm cho chúng kháng sâu bệnh là mối quan tâm to lớn của con người.
Mặt khác, nếu xem xét các can thiệp vào hệ sinh thái, chúng ta phải thận trọng hơn, vì bất kỳ thay đổi bất ngờ nào cũng có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng hoặc không thể kiểm soát được.
Về ứng dụng y tế, việc sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen ở người đòi hỏi tính bảo mật rất cao, và chỉ có thể được sử dụng cho các bệnh hiện chưa có phương pháp điều trị hiệu quả hoặc các bệnh hiện có tác dụng phụ đáng kể. Cuối cùng, chỉnh sửa gen phôi không được chứng minh từ quan điểm khoa học hoặc đạo đức.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về CRISPR là gì và đặc điểm của nó.