علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
CRISPR: a tool to rewrite the code of life
(موقع جمعية الفيزياء الإلكتروني – phys.org)
تعد تقنية (CRISPR-Cas9) ، وهي تقنية تحرير الجينات التي تم تكريم مؤسسيها التوأمين بجائزة نوبل في الكيمياء يوم الأربعاء، وهي أداة يمكنها تغيير الحمض النووي للحيوانات والنباتات والكائنات الدقيقة بدقة متناهية.
أشادت لجنة نوبل بـ “إمكاناتها المذهلة”، وقد أحدثت التكنولوجيا ثورة في دراسة الحياة الجزيئية، حيث ساهمت بالفعل في علاجات السرطان التجريبية والمحاصيل المقاومة للجفاف.
اختراقات مزدوجة
أثناء البحث عن بكتيريا شائعة وضارة في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، اكتشف عالم الوراثة الفرنسي إيمانويل شاربنتييه أنها تحمل آلية دفاعية قديمة تسمح لها بتعطيل الحمض النووي الفيروسي ، وبالتالي حمايتها من العدوى في المستقبل.
في نفس الوقت تقريبًا، كانت الزميلة الحائزة على الجائزة جينيفر دودنا تقود الأبحاث في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، تبحث في وظيفة الحمض النووي الريبي (RNA) – الجزيء الذي يوجه ترميز الجينات.
كما كانت مجموعات بحثية أخرى تدرس أيضًا تكرار سلسلة من الشفرات الوراثية داخل الكائنات الحية الدقيقة، والمعروفة باسم التكرارات العنقودية القصيرة المتناظرة المنتظمة – كريسبر.
من خلال العمل معًا، استخدم (Charpentier) و (Doudna) معرفتهما الجديدة عن (RNA) و (CRISPR) لدمج الاثنين في جزيء واحد، وإنشاء زوج من “المقص” الجيني، والذي يمكنه قص الحمض النووي في موقع معين.
كاسر الرمز
لقد نشروا اكتشافهم لأداة (CRISPR-Cas9) في عام 2012، ثم عرضت عدة مجموعات أخرى كيف يمكن استخدامها لتعديل الجينوم في الخلايا من الفئران والبشر.
من الناحية النظرية، يمكن للمقص إجراء جروح في جزء محدد من أي جينوم يختارونه، مما يفتح الباب أمام استخدام الأنظمة الطبيعية للخلية لإصلاح الحمض النووي “المعيب” وإعادة كتابة رمز الحياة نفسها. منذ ذلك الحين، أصبح المقص الجيني يستخدم على نطاق واسع في تربية النباتات.
من بين التطبيقات الأخرى، قام الباحثون بالفعل بتحرير جينات الأرز لجعل النبات يمتص المعادن الثقيلة من التربة، مما يؤدي إلى تحسين التنوع وانخفاض مستويات الكادميوم والزرنيخ في المحصول.
لقد طوروا أيضًا المحاصيل لتحمل الجفاف والآفات بشكل أفضل – وهو أمر كان يتم إدارته تقليديًا باستخدام مبيدات الآفات الضارة.
الجدل
في عام 2017، استخدم العلماء الصينيون نسخة معدلة من (CRISPR-Cas9) لتصحيح حرف واحد متحور في جينوم الأجنة البشرية يسبب اضطرابًا وراثيًا في الدم يحتمل أن يكون مميتًا.
انفجر الجدل حول استخدام كريسبر-كاس 9 في البشر بعد عام عندما ادعى العالم الصيني هي جيانكوي أنه غيّر الحمض النووي لتوئم الفتيات لمنعهم من الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية.
أمرت وزارة العلوم الصينية على وجه السرعة بوقف تجارب تعديل جينات الأطفال بعد أن أثار عمل هي جيانكوي انتقادات من المجتمع الدولي، ووصفتها بأنها سابقة لأوانها وخطيرة.
يخشى الكثيرون من أن مثل هذه التكنولوجيا يمكن أن تؤدي إلى ما يسمى بـ “الأطفال المصممين” مع الميزات المرغوبة مثل الذكاء المهندس في جيناتهم.
مرض الأمل
يتم استخدام تقنية (CRISPR-Cas9) أيضًا لإنشاء علاجات جديدة للسرطان عن طريق التلاعب بالشفرة الجينية في جهاز المناعة البشري. تجري التجارب أيضًا لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم استخدام المقص لعلاج الأمراض الوراثية مثل فقر الدم المنجلي، وكذلك أمراض العين الوراثية. يطور العلماء أيضًا طرقًا لإصلاح الجينات في الأعضاء الكبيرة، بما في ذلك الدماغ، مما قد يمهد الطريق لعلاج الأمراض المدمرة مثل ضمور العضلات ومرض هنتنغتون.
المصدر:
https://phys.org/news/2020-10-crispr-tool-rewrite-code-life.html
