Соҳаи илмҳои тиб дар тӯли солҳо ба таври назаррас инкишоф ёфт. Аз пешрафтҳо дар таҳияи доруҳои нави тиббӣ то татбиқи нанотехнология дар дастгоҳҳои мониторинги саломатӣ, мо ҳамчун як намуд роҳи дарозеро тай кардем.
Яке аз чунин пешравиҳо қобилияти фаҳмидан ва тағир додани хусусиятҳои ҷисмонӣ ва физиологии инсон тавассути тағир додани геноми онҳост!
Мақола ба хонанда муқаддима ба соҳаи генетика пешниҳод мекунад, дар бораи геноми инсон ва татбиқи таҳрири генҳо ва технологияи CRISPR.
Геномияи инсон
Аз нуқтаи назари биологӣ, инсон як сохтори мураккабест, ки дорои як қатор хусусиятҳо мебошад. Ин хусусиятҳо, ба монанди қад, ранги мӯй, ранги чашм, хусусиятҳои чеҳра ва ғайраро бо истифода аз ДНК-и онҳо муайян кардан мумкин аст.
КДН
Кислотаи дезоксирибонуклеинӣ (ДНК) маводест, ки аз унсурҳои асосии кимиёвӣ (шакар, фосфат ва асосҳо) иборат аст, ки ҳама маълумотро дар бораи намуди зоҳирӣ ва фаъолияти мавҷудоти зинда дар бар мегирад.
Биологҳо ва мутахассисони соҳаи тиб метавонанд бо омӯзиши шакли ДНК маълумотро, ки барои ҳама хос аст, рамзкушоӣ кунанд.
Генҳо
Ген як қисми мушаххаси ДНК мебошад, ки барои як сафеда рамзгузорӣ мекунад. Маҳз сафедаҳое мебошанд, ки генҳо тавлид мекунанд, ки кори иҷрои вазифаҳои ДНК-ро иҷро мекунанд.
Генҳо ҳамчун воҳиди ирсият кор мекунанд ва барои интиқоли хусусиятҳои мушаххас аз волидон ба насли онҳо масъуланд.
Маҷмӯи умумии генҳо ва маводи генетикии организмро геноми он меноманд. Фаҳмидани геноми инсон ба олимон имкон дод, ки роҳҳои нави табобат, табобат ва ҳатто пешгирии ҳазорон бемориҳоеро, ки ба инсоният гирифтор мешаванд, кор кунанд.
Дар ин ҷо таҳриркунии генҳо ба амал меояд.
Gene Editing
Геном ё таҳрири ген як гурӯҳи технологияҳоест, ки ба олимон имкон медиҳанд ДНК-и организмро тағир диҳанд. Ин технологияҳо имкон медиҳанд, ки маводи генетикӣ дар ҷойҳои мушаххаси геном илова, хориҷ ё тағир дода шаванд.
Баръакси дигар усулҳои муҳандисии генетикӣ, ки ба таври тасодуфӣ маводи генетикиро ба геномҳои мизбон ворид мекунанд, ин усулҳо воридкуниро дар ҷойҳои хеле мушаххас ҳадаф қарор медиҳанд.
Чӣ тавр он кор мекунад?
Таҳрири генҳо ферментҳоро дар бар мегирад. Ферментҳо сафедаҳое мебошанд, ки равандҳои кимиёвиро суръат мебахшанд. Ферментҳои муҳандисие, ки дар таҳрири генҳо истифода мешаванд, нуклеаза номида мешаванд ва онҳо метавонанд ДНК-ро буриданд.
Нуклеаз бо дигар кимиёвӣ сохта шудааст, ки онҳоро ба риштаҳои ДНК, ки бояд бурида шаванд, роҳнамоӣ мекунад. Ин риштаҳои буридашудаи ДНК метавонанд барқарор шаванд, аммо ин дафъа онҳо бо иттилооти дилхоҳ ғизо мегиранд, то ба риштаҳои дилхоҳи ДНК мутатсия шаванд.
Риштаҳои нав маънои генҳои нав ва генҳои нав маънои хусусиятҳои навро доранд.
Олимон таҳрири генро барои таҳқиқи бемориҳои мухталифе, ки ба одамон таъсир мерасонанд, истифода мебаранд.
Онҳо геномҳои ҳайвонотро, ба монанди мушҳо ва моҳӣ, таҳрир мекунанд ва мушоҳида мекунанд, ки ин тағирот ба саломатии онҳо чӣ гуна таъсир мерасонад. Сипас онҳо бозёфтҳои худро барои пешгӯӣ кардани тағйироти шабеҳ дар геномҳои инсон ба саломатии инсон истифода бурданд.
Ғайр аз он, олимон генотерапияро таҳия мекунанд. Ин табобатҳо пешгирӣ ва табобати бемориҳоро дар одамон бо истифода аз таҳрири ген дар бар мегиранд.
Технологияи CRISPR
Пешрафти бузург дар технологияи таҳрири генҳо ҷорӣ намудани такрорҳои мунтазами кӯтоҳи палиндромикии кластерӣ (CRISPR) мебошад.
CRISPR ба системаи дифоъ асос ёфтааст, ки табиатан дар баъзе бактерияҳо пайдо мешавад. ДНК дар ин гуна бактерияҳо бисёр пайдарпайҳои кӯтоҳи палиндромикӣ доранд (калимаҳое, ки ҳам ба пеш ва ҳам ба ақиб яксонанд, ба мисли RAAR).
Бактерияҳо қисмҳои вирусҳоеро, ки бо онҳо мубориза бурданд, дар дохили ин пайдарпаии палиндромикӣ нигоҳ медоштанд.
Чӣ тавр он кор мекунад?
Ферменте, ки дар CRISPR истифода мешавад, Cas9 номида мешавад. Ин фермент худро ба пайдарпаии палиндромикии сироятшуда мепайвандад ва ДНК-ро ба қисмҳо бурида, маълумот дар бораи вирусро нигоҳ медорад.
Протеини мусаллаҳи Cas ДНК-и вирусиро мешиносад ва онро фавран нест мекунад, агар бактерия дубора бо ҳамон вирус сироят кунад.
Барномаҳои CRISPR
CRISPR бо роҳҳои гуногун, аз ҷумла тадқиқот, тандурустӣ, парвариши ҳайвонот, истеҳсоли ғизо, сӯзишвории сабз ва ғайра истифода шудааст.
1. Таҳқиқот
Системаҳои CRISPR дар таҳқиқоти марбут ба рафъи ихтилоли генетикӣ дар ҳайвонот татбиқ карда мешаванд ва эҳтимол дорад, ки ба наздикӣ дар клиника барои табобати бемориҳои чашм ва хуни инсон истифода шаванд.
Чин ва Иёлоти Муттаҳида ду озмоиши клиникиро бо истифода аз CRISPR-Cas9 барои табобати мақсадноки саратон тасдиқ карданд.
Ғайр аз барномаҳои биотиббӣ, ин асбобҳо ҳоло дар тадқиқотҳо барои суръат бахшидан ба парвариши зироат ва чорводорӣ, муҳандисии доруҳои зиддимикробӣ ва мубориза бо ҳашароти интиқолдиҳандаи бемориҳо бо генҳо истифода мешаванд.
2. Нигоҳдории тандурустӣ
Олимон тавонистанд усулҳои нест кардани бактерияҳои ба антибиотикҳо тобоварро тавассути тағир додани геномҳои вирусҳои куштакунандаи бактерияҳо (бактериофагҳо) бо технологияи CRISPR-Cas9 таҳия кунанд.
Ин системаҳо инчунин имкон медиҳанд, ки моделҳои ҳайвонот барои бемории инсон ва хориҷ кардани ВНМО аз ҳуҷайраҳои сироятшуда.
Дар модели муши бемории инсон, CRISPR хатогии генетикиро ислоҳ кард, ки дар натиҷа мушҳои беморро наҷот дод.
3. Зотпарварӣ
CRISPR ба ҷанинҳои барвақт барои эҷоди организмҳои аз ҷиҳати генетикӣ тағирёфта истифода шудааст ва ба ҳайвоноти лабораторӣ барои ноил шудан ба таҳрири назарраси ген дар бофтаҳои онҳо ворид карда шудааст.
Равишҳо дар асоси CRISPR барои тағир додани геномҳои ҳайвонот, аз ҷумла мушҳо, каламушҳо ва дигар приматҳои ғайриинсон истифода мешаванд. Ин равишҳоро барои баланд бардоштани ҳосилнокӣ, муқовимат ба бемориҳо ва фаъол кардани хислатҳо/хусусиятҳои ҷустуҷӯшаванда дар ҳайвонот истифода бурдан мумкин аст.
Бо истифода аз CRISPR, мо метавонем ҳатто як насли моделҳои ҳайвоноти навро ҷорӣ кунем.
4. Истехсоли озукаворй
Технологияи таҳрири генҳои CRISPR метавонад ҳосилнокӣ ва сифати зироатҳоро беҳтар кунад; муқовимат ба хушксолии растанӣ, муқовимат ба гербисидҳо ва инсектисидҳо, баланд бардоштани бехатарӣ ва амнияти озуқаворӣ.
Он инчунин метавонад барои бартараф кардани муқовимати антибиотикҳо, беҳтар кардани мӯҳлати нигоҳдории маҳсулот ва суръат бахшидан ба раванди хонагии растанӣ мусоидат кунад.
Нихолхои хушсифат маънои хуроки хушсифати хайвонотро дорад ва аз ин ру саломатии онхоро мустахкам мекунад. Азбаски наботот ва ҳайвонот асоси занҷири ғизои моро ташкил медиҳанд, мо метавонем сифати ғизо ва маҳсулоти беҳтар дошта бошем.
5. Сӯзишвории сабз
Сӯзишвории сабз сӯзишест, ки аз манбаъҳои органикӣ истеҳсол мешавад ва аз ҷиҳати экологӣ тоза аст.
CRISPR имкон дод, ки аз алафҳои фототропӣ миқдори дучанд зиёд биодизел (як шакли сӯзишвории сабз) истеҳсол карда шавад.
Ин сӯзишворӣ тавассути дучанд кардани истеҳсоли липидҳо дар алафҳо, бо истифода аз CRISPR барои тағир додани генҳо ба даст оварда мешавад. Липидҳо сӯзишворанд ва аслан биодизелро ташкил медиҳанд.
Аммо таҳрири генҳо ахлоқӣ аст?
Тағйир додани роҳи табиии амал бешубҳа боиси нигарониҳои ахлоқӣ мегардад. Тағир додани генетикаи инсон бо истифода аз технологияҳои таҳрири генҳо, ба монанди CRISPR, дастгирии якдилона пайдо накардааст. Ин дар он аст, ки тағирот дар генҳои тухм ва ҳуҷайраҳои нутфа метавонад ба наслҳои оянда интиқол дода шавад.
Дар бораи он, ки оё ин технология бояд барои баланд бардоштани хислатҳои муқаррарии инсон (ба монанди зеҳн ё баландӣ) истифода шавад, баҳси зиёд вуҷуд дорад.
Нигарониҳои бехатарӣ ҳангоми истифодаи ин технология низ ба миён меоянд, зеро ҳамеша имкони пайдоиши эффектҳои ғайриҳадаф (таҳрир дар ҷои нодуруст) ва мозаика вуҷуд дорад (вақте ки баъзе ҳуҷайраҳо таҳрирро доранд, аммо дигарон ин тавр намекунанд).
Бар асоси нигарониҳо дар бораи ахлоқ ва бехатарӣ, таҳрири геноми ҳуҷайраҳои репродуктивӣ дар айни замон дар бисёр кишварҳо ғайриқонунӣ аст.
хулоса
Фаҳмидани геноми инсон ба мо имкон дод, ки технологияи тандурустиро дар миқёси наномикёс инқилоб кунем.
Таҳрири генҳо ва технологияи CRISPR, ки дар робита ба решакан кардани бемориҳо ва ҳатто ислоҳи нокомилҳои инсонӣ барномаҳои мукаммал фароҳам овардаанд.
Олимон пешгӯӣ мекунанд, ки ин технологияҳо калиди эҷоди насли бе бемориҳо аз хомо сапиенс бо хусусиятҳои комил мебошанд.
Назари шумо дар бораи таҳрири ген чист? Дар шарҳҳо ба мо хабар диҳед.
Дин ва мазҳаб