CRISPR/Cas9

CRISPR/Cas9 چیست؟

CRISPR/Cas9 (کریسپر-کس ۹) یک سیستم از ابزارهای بیولوژیکی است که به کاهش یا ویرایش ژنوم ارگانیسم‌ها می پردازد. این تکنولوژی از باکتری هایی مقاوم در برابر ویروس ها الگو برداری شده است . سیستم 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 ژنوم‌ها، شناسایی ژن‌های بیماری‌زا، برداشتن ژن‌های ناپسند، تولید محصولات جدید، بهبود بیماری‌های ژنتیکی و حتی ایجاد ارگانیسم‌های جدید با ویژگی‌های خاص استفاده کرد. همچنین، این تکنولوژی به عنوان یکی از پیشرفت‌های مهم در درمان بیماری‌های ژنتیکی و سرطان نیز شناخته شده است.

کاربردهای مهم CRISPR/Cas9

•   شناسایی ژن‌های بیماری‌زا: با استفاده از کریسپر-کس ۹، می‌توان ژن‌هایی که با بیماری‌هایی مانند سرطان، بیماری‌های ارثی و بیماری‌های عفونی مرتبط هستند را شناسایی کرد.

•  برداشتن ژن‌های ناپسند: این تکنولوژی برای حذف یا تغییر ژن‌هایی که موجب بیماری‌های ژنتیکی می‌شوند، مانند هموفیلی، سیستیک فیبروزیس و بیماری هانتینگتون، استفاده می‌شود.

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

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

• تولید ارگانیسم‌های جدید با ویژگی‌های خاص: این تکنولوژی به محققان اجازه می‌دهد تا ارگانیسم‌های جدیدی با ویژگی‌های خاص، مانند مقاومت به شرایط محیطی تغییر یافته یا تولید مواد شیمیایی خاص را ایجاد کنند.

•  CRISPR/Cas9 در پژوهش‌های بنیادین نقش مهمی دارد. با استفاده از این تکنولوژی، محققان می‌توانند 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 سلول‌ها و ارگانیسم‌های مختلف به دنبال آن ایجاد می‌شود را بررسی کرد.

.

.

این تکنولوژی می‌تواند برای مطالعه روند تکاملی گونه‌ها، بررسی نقش ژن‌ها در رفتار حیوانات و بررسی عوامل موثر بر بروز بیماری‌های 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 می‌توانند 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 روش‌های پرکاربرد و موثر در ویرایش ژنتیکی، برای تولید گیاهانی با خصوصیات مطلوب و بهبود محصولات کشاورزی در دسترس قرار گرفته است. به عنوان مثال، از این فناوری برای ویرایش ژن‌هایی که با مقاومت به بیماری‌های 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 . به عنوان مثال، این تکنولوژی 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. این تکنولوژی می‌تواند ژن‌های خاصی در موجودات را تغییر داده و یا ژن‌های جدیدی را به آن‌ها اضافه کند. برای مثال، با اضافه کردن یک ژن خاص به گیاهان می‌توان آن‌ها را مقاومت‌تر به شرایط تنش های محیطی مانند تنش سرما، تنش شوری، تنش گرمایی 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    ۱۴۰۲/۰۱/۰۷

.

منابع:

What is Crisper/Cas9? | Yourgenome.org