सीआरआयएसपीआर / कॅस 9 सिस्टम

कृपया लक्षात घ्याः पुढील लेख इतर पारंपारिक थेरपी अंतर्गत समाविष्ट केले गेले आहेत कारण मानवी औषधाच्या बाहेरील प्रायोगिक आण्विक जीवशास्त्र पद्धतींसाठी स्वतंत्र विभाग अद्याप उपलब्ध नाही. सीआरआयएसपीआर / कॅस पद्धत ही लक्ष्यित कटिंग तसेच डीएनए (जीनोम एडिटिंग) मध्ये बदल करण्यासाठी आण्विक जैविक पद्धत आहे; जीन कात्री). 1987 मध्ये, शास्त्रज्ञांना यापूर्वी असुरक्षित अनुकूलक सापडले रोगप्रतिकार प्रणाली ई कोलाई मध्ये. हे डीएनएमधील तथाकथित सीआरपीएसपीआर अनुक्रमांवर (क्लस्टर केलेले नियमितपणे इंटरसपेस शॉर्ट पॅलिंड्रोमिक रीपीट्स) आधारित आहे. ई. कोलाई बॅक्टेरियोफेजेस (चे गट) चे डीएनए समाकलित करते व्हायरस त्या मध्ये खास जीवाणू यजमान पेशी म्हणून) स्वतःच्या डीएनएचा सीआरएसपीआर अनुक्रम, अशा प्रकारे सीआरआरएनए (डीएनएला आरएनएमध्ये पुनर्लेखन) करते. सीआरआरएनएमध्ये दोन्ही स्पेसर आणि पुनरावृत्ती क्रम असतात. स्पेसर सीक्वेन्स हे “एक्सट्रॅक्ट” चे सीक्वेन्स होते जीवाणू. तथाकथित ट्राआरएनए (ट्रॅकरआरएनए) नामित पुनरावृत्ती क्रमांना बांधते. हे सीएएस 9 एन्झाइमची भरती करते. एक कॉम्प्लेक्स आता अस्तित्त्वात आहे - सीआरआरएनए: ट्रॅकरआरएनए: कॅस 9 कॉम्प्लेक्स - जी सीआरएनएच्या स्पेस सीक्वेन्सस पूरक बॅक्टेरियोफेज डीएनए पूरक आहे. तथाकथित एंडोन्यूक्लीझ (डीएनए-कटिंग एन्झाइम, अशा प्रकारे निर्बंध एंजाइम) म्हणून, सीएएस 9 व्हायरल डीएनए दुहेरी अडकलेल्या प्रकारे कट करते, ज्यामुळे शेवटी प्रतिकृती अक्षम होते (म्हणजे पुढील प्रतिकृती नाही आणि परिणामी पुढील समाकलन होणार नाही). एका दशकापेक्षा जास्त काळ, ही प्रक्रिया जीनोम संपादन संशोधनात जोर देऊन वापरली जात आहे. "सीआरआरएनए: ट्रॅकरआरएनए: कॅस 9 कॉम्प्लेक्स" वर्णन केलेले सर्वत्र वनस्पती आणि प्राण्यांसाठी लागू आहे आणि ते काढून टाकणे (हटविणे) आणि जनुकांचे अंतिम निलंबन करण्यास अनुमती देते. दुष्काळ सहनशीलतेसाठी शेती आणि अन्नधान्य पिकांमध्ये तसेच विषाणूजन्य रोगजनकांच्या विरूद्ध लसीकरण वाढीमध्ये 5 वर्षांपेक्षा जास्त काळ संशोधनाचा वापर आढळून आला आहे. नंतर शक्यतो ही प्रक्रिया मानवी औषधांमध्ये वापरली जाऊ शकते. २०२० पासून, प्रथमच जन्मजात रोगाचा उपचारात्मक उपचारात्मक दृष्टीकोन आहे हृदय मुलांमध्ये दोष (व्हिटियम). व्हिटियम जटिल आनुवंशिक रोग नूनन सिंड्रोमचा एक भाग आहे (ऑटोसोमल रेसीसीव्ह किंवा ऑटोसोमल प्रबळ वारसा). एलझेडटीआर 1 चे कार्यकारी रूपे उलगडल्यानंतर जीन, व्युत्पन्न प्रेरित प्लुरिपोटेंट कार्डियोमायोसाइट्सचे योग्य जनुक सुधार (हृदय स्नायू पेशी) जुळ्याच्या स्टेम सेल्समधून केले गेले. द जीन सेल भेदभाव आणि वाढीसाठी आवश्यक सिग्नलिंग पथ नियंत्रित करते.

मानवी औषधाच्या या संभाव्य थेरपीपूर्वी

सर्वसमावेशक समावेश असलेल्या पालकांमध्ये वारसा विकारांकरिता आण्विक अनुवंशिक चाचणी अनुवांशिक सल्ला.

प्रक्रिया

प्रक्रिया मध्ये वर्णन केलेल्या ई. कोलाईच्या संरक्षण यंत्रणा प्रमाणेच आहे रोगप्रतिकार प्रणाली. या प्रक्रियेमध्ये, सीआरआरएनएच्या स्पेसर भागामध्ये अनुक्रम-विशिष्ट डबल-स्ट्रॅन्ड पूरक डीएनए कापण्यासाठी सुधारित केले जाऊ शकते, परिणामी लक्ष्यित हटवणे. रासायनिकरित्या सुधारित trRNA: crRNA रेणूला मार्गदर्शकRNA असे म्हणतात. यासाठी दोन भिन्न सीआरएनएनए आवश्यक आहेत: ट्रॅकरआरएनए: डीएनएवरील दोन साइटवर संलग्न करण्यासाठी कॅस 9 कॉम्प्लेक्स. डीएनए तुकडा काढून टाकल्यानंतर, लीगासेसद्वारे 2 रा डीएनए तुकड्यांचा एन्झाइम-सहाय्य जोड आहे. हे केवळ बॅक्टेरियमप्रमाणेच डीएनए अनुक्रम कापण्यापेक्षा वेगळे आहे. वर्षानुवर्षे, आवश्यक मॉडेलिंग तंत्र जोडले गेले आहेत. हे केवळ डीएनए स्ट्रँडमध्येच हटविण्यास अनुमती देत ​​नाही तर नवीन डीएनए न्यूक्लियोटाइड्सची जोड (अंतर्भूतता) देखील करतात. सर्वात आश्वासक बदल म्हणजे प्राइम एडिटिंग. येथे, डीएनए तुकडा हटविणे आणि काढून टाकणे त्यानंतर नवीन डीएनए तुकडा समाविष्ट केला जातो. समाविष्ट होण्याच्या डीएनएचे उतारे म्हणून तथाकथित पेगआरएनए (प्राइम एडिटिंग गाइड आरएनए) उपलब्ध आहे. रिव्हर्स ट्रान्सक्रिप्टेसच्या सहाय्याने, पेगआरएनए डीएनएमध्ये लिप्यंतरित केले जाते आणि पुन्हा लिगासेस वापरुन डीएनएमध्ये एकत्र केले जाते. या प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेल्या सीएएस 9 प्रथिने दुहेरी-असुरक्षित कपांऐवजी एकल-स्ट्रॅन्ड तयार करतात. यामुळे नवीन डीएनए तुकडा त्याच्या डीक्रिएसच्या शेवटच्या टोकांसह कट डीएनए स्ट्रँडमध्ये तंतोतंत फिटमध्ये घालता येतो. अनुवंशिक आजाराच्या संदर्भात भविष्यात “नॉन-पॅथॉलॉजिकल” नुसार “पॅथॉलॉजिकल” डीएनए अनुक्रम बदलण्यासाठी नवीन बदल मूलभूत आहेत.

थेरपी नंतर

पुन्हा, जीनोम संपादनाच्या यशाची पुष्टी करण्यासाठी जीनोम स्क्रीनिंग केले जाते.

संभाव्य गुंतागुंत

गाइडआरएनएच्या संभाव्य बेस जुळण्यांमुळे, ऑफ-लक्ष्य प्रभाव, म्हणजेच अवांछित साइटवर बंधनकारक उद्भवू शकतात. यामुळे पॉइंट म्युटेशन (बेस बदल), समाविष्ट करणे (अतिरिक्त न्यूक्लियोटाईड्स किंवा डीएनए सीक्वेन्स डीएनए सीक्वेन्समध्ये समाविष्ट करणे), डिलीटन्स (नुकसान ...), लिप्यंतरण (डीएनएच्या स्थितीत बदल) आणि उलट (डीएनए विभागाची उपस्थिती बदलू शकते) 180 अंश). सीएएस 9 सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य प्रत्येक बाबतीत इच्छित ठिकाणी कट करत नाही. तथापि, प्रथिने डिझाइनमधील बदलांद्वारे विशिष्टतेतील वाढीची जाणीव आधीच झाली आहे. तसेच, सीएएस 9 ला एंडोनुक्लीज फॉकला जोडण्याद्वारे देखील प्राप्त केले जीवाणू, विशिष्टता 1: 10,000 पर्यंत वाढविली जाऊ शकते (इतर सुधारणांशिवाय, केवळ 1: 2 पर्यंतची विशिष्टता).