CRİSPR-cas9

“DNT üzərində Cərrahiyyə edə bilən Texnologiya” olaraq da bilinən CRISPR-Cas9, 2020-ci ildə Kimya üzrə Nobel Mükafatı alan fransız mikrobioloq Emmanuelle Charpentier və ABŞ biokimyası Jennifer A. Doudna’ya tərəfindən öyrənilmiş və elmi dünyada həyəcan yaratmışdır. Ən qısa və ən dəqiq formada, CRISPR-Cas9 bir genom tənzimləmə vasitəsidir.  Başqa sözlə, genetiklərin və tibb tədqiqatçılarının DNT-dəki DNA ardıcıllığını əlavə etməsinə, çıxartmasına və ya dəyişdirməsinə imkan verən bənzərsiz bir texnologiyadır.  Daha sürətli, ucuz və bu günə qədər istifadə olunan texnikalardan daha yüksək dəqiqliyə sahib olan CRISPR-Cas9  geniş tətbiq sahəsinə malikdir.

Genetik manipulyasiya metodları arasında hal-hazırda mövcud olan ən sadə, çox yönlü və həssas texnika olan CRISPR-Cas9-u təşkil edən elementləri aşağıdakı kimi araşdırmaq mümkündür:Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats”.

CRISPR – in açılışı C-Clustered,R-Regularly, I-Inres, S-spaced, P-Palindromic, R-Repeats.  Tərifin hələ türk dilində dəqiq bir tərcüməsi olmasa da, “Düzənli Aralıklı Palindromik Təkrar Sets” olaraq tərcümə edilə bilər.

CRISPR-in istinad etdiyi şey, canlıların DNT ardıcıllığındakı CRISPR yerini təyin edən gen ardıcıllığıdır.  Bunlar cas genləri, onu izləyən lider ardıcıllığı və ardından gələn təkrar və boşluq sıralarıdır.  Təkrar ardıcıllıqlar bir canlı üçün tam eyni olsa da, bu təkrarlar arasındakı interval ardıcıllıqlar bir-birindən fərqlənir.

Cas bu immunitet sistemində iştirak edən zülalların ümumi adıdır.

CRISPR kümelerinin varlığı 1980’lerden bəri bilinir.  Bununla birlikdə, CRISPR-in canlıların müdafiə mexanizmindəki rolu, son zamanlarda 2005-ci ildə CRISPR genləri üzərində işləyən 3 fərqli qrupun araşdırması və kəşfi ilə sübut edilmişdir.

Tədqiqat nəticəsində kəşf edilən şey, CRISPR kümelerinde tapılan aralıq genlərinin, həmin varlığa bulaşan bəzi viruslarla eyni ardıcıllığa sahib olması idi.  Bir virus DNT-si ilə eyni ardıcıllıqla bir sıra genə sahib olmaq, bu virusa qarşı müqavimət yaratmışdır.

Tədqiqatlar nəticəsində CRISPR sisteminin nuklein turşusu əsaslı bir immun mexanizm ola biləcəyi fərziyyəsi sınaqdan keçirildi və bu iddia böyük ölçüdə təsdiqləndi.

2012-ci ildə Jennifer Doudna’nın rəhbərlik etdiyi bir qrup, varlığın DNT-sini kəsə, təcrid edə və düzəldə bilən bir tətbiqetmə hazırladı.  Bir sözlə, aktiv bir Cas9 proteini, DNT-ni yüksək dəqiqliklə və dəqiqliklə kəsmək üçün lazım olan hər şeydir, bu DNT-nin ardıcıllığını kəsə bilən bir qayçıdır.  Bundan, DNT-nin bu baza ardıcıllığına uyğun gələn RNT molekulu meydana gəldi və bu RNT molekulu Cas9 zülalı ilə birləşdirilərək bir kompleks meydana gətirdi.

CRISPR-Cas9 texnologiyası istənilən DNA bölgəsindən kəsilməyə imkan verir.

 CRISPR-CAS9 NECƏ İŞLƏYİR?

CRISPR-Cas9 sistemi DNT-də dəyişikliklərə (mutasiyalara) səbəb olan iki vacib molekuldan ibarətdir:

Cas9 adlanan bir ferment: Genomda müəyyən yerlərdə iki DNT zolağını kəsə bilən bir “molekulyar qayçı” rolunu oynayır.  Beləliklə, DNT parçaları əlavə edilə və ya silinə bilər.

Bələdçi RNT adlanan bir RNT parçası daha uzun bir RNT skeletinin içərisində  əvvəlcədən hazırlanmış RNT ardıcıllığından (təxminən 20 baz) ibarətdir.  Uzun RNT skeleti DNT-yə yapışır və əvvəlcədən hazırlanmış ardıcıllıq Cas9-u genomun doğru nöqtəsinə aparır.  Beləliklə Cas9 fermenti lazımi yerlərdə kəsilir.

CRISPR-Cas9 texnologiyasında, genomdakı hədəf DNT ardıcıllığının tamamlayıcı RNT əsaslarına sahib olan RNT RNT, DNT-dəki müəyyən bir ardıcıllığı tapmaq və əlaqələndirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.  Cas9 fermenti rəhbər RNT-ni izləyir, DNT-dəki müvafiq yerə gedir və DNT-nin hər iki zolağını kəsir.  Bu mərhələdə hüceyrə DNT-nin zədələndiyini başa düşür və onu düzəltməyə çalışır.  DNT təmir mexanizmindən istifadə edərək elm adamları, maraqlandıqları hüceyrənin bir və ya daha çox genində dəyişiklik edə bilərlər.

Molekulyar biologiya və gen mühəndisliyi sahəsində çalışan bir çox tədqiqatçı tərəfindən “təəccüblü bir texnika” olaraq təyin olunan CRISPR, insan kök hüceyrələri də daxil olmaqla bir çox canlıda sınanmış və çox müsbət nəticələr vermişdir.

Əlbətdə ki, texnikanı mükəmməlləşdirmək üçün daha çox iş görülməlidir, lakin çox müxtəlif sahələrdə uğurlu müalicələrin mümkün olacağı aydındır.

 CRISPR İLƏ HANSI XƏSTƏLİKLƏR MÜALİCƏ OLUNACAQ?

Xərçəng, hepatit B və hətta yüksək xolesterol kimi bir çox tibbi vəziyyətin müalicəsində CRISPR-Cas9 texnologiyasından istifadə etmək mümkündür.

CRISPR-Cas9 sistemləri DNT üzərində işləyərkən, müxtəlif çətinliklərlə də qarşılaşırlar.  Bunlar arasında ilk növbədə “hədəfdən kənar təsir” gəlir.

Nəzəri olaraq, CRISPR-Cas9 sistemi spesifikdir və mütəxəssisin hədəf aldığı dizaynla işləyir, amma praktikada bu həmişə mümkün deyil.  Sistem işə başladıqdan sonra, genomun başqa yerlərində “hədəfdən kənar dəyişikliklər” adı verilən mutasiyalar yarada bilər.

Diqqəti cəlb edən şey hədəfdən kənar təsirlərin təsadüfi olması və digər genləri və ya genomun digər bölgələrini təsir edə bilməsi.

Bədən hüceyrələrində CRISPR-Cas9 və ya buna bənzər gen tənzimləmə texnologiyalarının istifadəsində etik bir problem yoxdur.

Bu günə qədər CRISPR-Cas9 texnologiyası az miqdarda da olsa ölümcül halların müalicəsi üçün istifadə edilmişdir.  Bununla birlikdə, CRISPR-Cas9 və ya buna bənzər gen tənzimləmə texnologiyalarının reproduktiv hüceyrələrin tənzimlənməsində istifadə edilə bilməsi bir çox etik mübahisələrə səbəb olur.  Reproduktiv hüceyrələrdəki dəyişikliklər  nəsildən-nəslə ötürüləcəyi üçün məsələdə ciddi bir etik ölçü var.

CRISPR metodu qısa müddətdə çox diqqət çəkdi və Nobel də daxil olmaqla bir çox mükafat qazandı, lakin qəti nəticələrdən danışmaq hələ mümkün deyil.  İnsanın kök hüceyrələri üzərində CRISPR  Cas9 üsulu ilə təcrübələr aparılır, lakin sistemin insanlarda sınaqdan keçirildiyi, metodun nəticələri gözlənilməz olduğu və meymunlarda% 20 – 30% müvəffəqiyyət dərəcəsi olduğu üçün bu günə qədər tətbiq olunmur.

 

YAZAR: Aytən Abdullayeva

 

Həmçinin bax: https://kafkazh.com/seleksiyanin-metodlari/

Həmçinin bax: https://tehsilim.org/sosial-vloq-musabiqesinin-qalibleri-mukafatlandirilib/