CRISPR/Cas9

CRISPR/Cas9 چیست؟

CRISPR/Cas9 (کریسپر-کس ۹) یک سیستم از ابزارهای بیولوژیکی است که به کاهش یا ویرایش ژنوم ارگانیسم‌ ها می پردازد. سیستم”کریسپر” از باکتری هایی مقاوم در برابر ویروس ها الگو برداری شده است . CRISPR/Cas9 شامل یک آنزیم به نام کاز۹ (Cas9) و یک RNA راهنما است که از این روش برای برش یا ویرایش DNA در محل دقیقی از ژنوم استفاده می‌کنند.

CRISPR/Cas9 در زیست شناسی مولکولی و ژنتیک کاربردهای متنوعی دارد، به طوری که از آن می‌توان برای بررسی و تحلیل ژنوم‌ ها، شناسایی ژن‌ های بیماری‌ زا، برداشتن ژن‌ های ناپسند، تولید محصولات جدید، بهبود بیماری‌ های ژنتیکی و حتی ایجاد ارگانیسم‌ های جدید با ویژگی‌ های خاص استفاده کرد. همچنین، این تکنولوژی به عنوان یکی از پیشرفت‌ های مهم در درمان بیماری‌ های ژنتیکی و سرطان نیز شناخته شده است.

کاربردهای مهم CRISPR/Cas9

•   شناسایی ژن‌ های بیماری‌ زا: با استفاده از کریسپر-کس ۹، می‌توان ژن‌ هایی که با بیماری‌ هایی مانند سرطان، بیماری‌ های ارثی و بیماری‌ های عفونی مرتبط هستند را شناسایی کرد.

•  برداشتن ژن‌ های ناپسند: این تکنولوژی برای حذف یا تغییر ژن‌ هایی که موجب بیماری‌ های ژنتیکی می‌ شوند، مانند هموفیلی، سیستیک فیبروزیس و بیماری هانتینگتون، استفاده می‌ شود.

• بهبود محصولات کشاورزی: با استفاده از کریسپر-کس ۹ می‌توان ژنوم گیاهان و حیوانات را ویرایش کرده و محصولاتی با ویژگی‌ های بهتر، مانند مقاومت به بیماری‌ها، تحمل به شرایط آب و هوایی سخت‌ تر و افزایش عملکرد را تولید کرد.

• درمان بیماری‌ های ژنتیکی: با استفاده از کریسپر-کس ۹، می‌توان درمان بیماری‌ های ژنتیکی مانند سیستیک فیبروزیس و دیابت را امتحان کرد.

• تولید ارگانیسم‌های جدید با ویژگی‌ های خاص: CRISPR/Cas9 به محققان اجازه می‌دهد تا ارگانیسم‌ های جدیدی با ویژگی‌ های خاص، مانند مقاومت به شرایط محیطی تغییر یافته یا تولید مواد شیمیایی خاص را ایجاد کنند.

•  CRISPR/Cas9 در پژوهش‌ های بنیادین نقش مهمی دارد. با استفاده از این تکنولوژی، محققان می‌ توانند برای مطالعه عملکرد ژن‌ها، آزمایش‌هایی انجام دهند و تغییرات ژنتیکی را بررسی کنند. برای مثال، با استفاده از کریسپر-کس ۹ می‌توان یک ژن خاص را حذف یا تغییر داد و سپس عوارض و تغییراتی که برای سلول‌ ها و ارگانیسم‌ های مختلف به دنبال آن ایجاد می‌ شود را بررسی کرد.

این تکنولوژی می‌تواند برای مطالعه روند تکاملی گونه‌ ها، بررسی نقش ژن‌ ها در رفتار حیوانات و بررسی عوامل موثر بر بروز بیماری‌ های ژنتیکی استفاده شود. همچنین، با استفاده از کریسپر-کس ۹ می‌توان ژن‌های خاصی که در فرایندهای زیستی از جمله، تنظیم رشد و تکامل سلولی نقش دارند را شناسایی کرد. این مطالعات می‌ توانند به درک بهتر از فرآیند های زیستی کمک کنند.

.

روش CRISPR/Cas9 برای ویرایش ژنتیکی گیاهان هم استفاده شده است. این تکنولوژی به عنوان یکی از روش‌ های پرکاربرد و موثر در ویرایش ژنتیکی کاربرد دارد. تولید گیاهانی با خصوصیات مطلوب و بهبود محصولات کشاورزی از دیگر کاربردهای این تکنیک است. از این فناوری برای ویرایش ژن‌ هایی که با مقاومت به بیماری‌ های گیاهی در گیاهان مرتبط هستند، استفاده شده است. افزایش عمر میوه، افزایش عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی، افزایش مقاومت به شرایط نامساعد محیطی و … از دیگر کاربردهای این فناوری در بخش گیاهی کشاورزی است. کریسپر برای ویرایش ژنتیکی گیاهان نظیر گندم، برنج، سیب زمینی، ذرت، سویا، آفتابگردان، کلزا، پنبه، توتون و بسیاری دیگر از گیاهان، استفاده شده است.

.

آیا با CRISPR/Cas9 می توان موجودات تراریخته تولید کرد؟

پاسخ به این سوال، مثبت است. ، با استفاده از سیستم  CRISPR/Cas9 می‌توان موجودات تراریخته تولید کرد. لازم به ذکر است، CRISPR/Cas9 می‌ تواند ژن‌ های خاصی در موجودات را تغییر داده و یا ژن‌ های جدیدی را به آن‌ ها اضافه کند. با اضافه کردن یک ژن خاص به گیاهان می‌ توان آن‌ ها را مقاوم تر به شرایط تنش های محیطی مانند سرما، شوری، گرما و …. کرد.

همچنین، با استفاده از CRISPR/Cas9 ، می‌توان ژن‌هایی را که برای تولید محصولات با کیفیت بالا مورد نیاز هستند، در گیاهان و حیوانات تغییر داد. با این کار، می‌توان بهبود کیفیت محصولات را به دست آورد و برای رشد و توسعه صنایع کشاورزی و دامپروری مفید بود.

اما باید حتما توجه داشت که ایجاد موجودات تراریخته باید با دقت و با رعایت اصول اخلاقی و اجتناب از آسیب به محیط زیست و سلامتی انجام شود.

.

نویسنده : محمد خیاط تهرانچی    1402/01/07

.

منابع:

What is Crisper/Cas9? | Yourgenome.org