Знамо да технологија напредује све више и више скоковима и границама. Тако је и у свету биологије и генетике. У овом случају, многи људи не знају шта је ЦРИСПР нити чему служи. То је техника генетског уређивања која, укратко, укључује сечење и лепљење људских гена. Откривен је пре доста времена и већ даје плодове у лечењу и пластици разних болести и тегоба.
У овом чланку ћемо вам рећи шта је ЦРИСПР, које су његове карактеристике и како се ова врста технологије користи у генетици и биологији.
Шта је ЦРИСПР
ЦРИСПР је акроним за кластерисана редовно међупросторна кратка палиндромска понављања. Ово је механизам који бактерије користе за одбрану од вируса и других мобилних генетских елемената који покушавају да нападну њихове ћелије.
Начин на који ЦРИСПР функционише је веома интересантан. Најпре, бактерије уграђују фрагменте ДНК вируса у сопствену ДНК, као неку врсту "имунолошке меморије". Ови фрагменти се називају одстојници. Затим, када вирус покуша да инфицира бактеријску ћелију, бактерија производи РНК која се везује за протеински комплекс назван Цас, који сече и уништава ДНК вируса. Водећа РНК је направљена од информација садржаних у одстојницима, омогућавајући бактерији да се „сећа“ вируса на које је претходно наишла.
Овај облик бактеријске имунолошке одбране коришћен је за развој високо прецизних алата за уређивање гена. Најпопуларнија техника је ЦРИСПР-Цас9, који користи модификовану верзију протеина Цас9 за пресецање ДНК на одређеној локацији. Затим се могу извршити промене у ДНК, као што је додавање или брисање гена или исправљање мутација.
Предности ЦРИСПР технологије
Велика предност ЦРИСПР технологије је њена прецизност. Водећа РНК може бити дизајнирана да се веже за специфичну секвенцу ДНК, што значи да се уређивање врши само на жељеној локацији. Штавише, техника је много бржа и јефтинија од претходних техника за уређивање гена.
Иако је технологија ЦРИСПР прилично обећавајућа, она такође поставља етичка и безбедносна питања. Уређивање гена би се могло користити за лечење генетских болести, али такође може да се користи за креирање "прилагођених" беба или да изврши промене у заметној линији које се преносе на будуће генерације. Поред тога, грешке у уређивању могу имати непредвидиве последице, попут рака или других болести. Многи људи о томе говоре као о више од "играња Бога".
уређивање гена
У природи, организми имају генетске информације које контролишу њихов раст. Уређивање гена је група техника које се могу користити за промену ДНК организма у различите сврхе. Важно је напоменути да уређивање није исто што и генетска модификација. Пре свега, ДНК других врста се не користи, као у модификацији.
Биогенетика, позната и као генетски инжењеринг, је дисциплина која комбинује биологију и генетику, и има примену у области биотехнологије. Уређивање гена је процес којим се открива део ДНК на који желите да делујете, уклоњен и замењен новим делом. Такође се може десити да, када се конфликтни фрагменти уклоне, ћелијска машинерија преузме контролу и поправи саму секвенцу. Помоћу ових техника научници могу да додају, бришу или мењају ДНК по потреби да би постигли своје жељене циљеве.
Дакле, ЦРИСПР је иновативна технологија за уређивање гена која се ослања на способност Цас протеина да цепа ДНК у присуству одговарајуће РНК за препознавање. Пошто се РНК може синтетизовати у лабораторији, могућности уређивања су скоро неограничене.
Главне употребе
ЦРИСПР технологија се користи за увођење промена у геном са изузетном прецизношћу. У својој главној примени имамо следеће:
- медицинске апликације, као што су испитивања за елиминацију ХИВ-а или за лечење болести као што су Душенова мишићна дистрофија, Хантингтонова болест, аутизам, прогерија, цистична фиброза, троструко негативан рак или Ангелманов синдром. Истраживање такође покушава да утврди да ли се може користити као дијагностички тест за откривање
- Бори се против заразних болести које преносе инсектикао што су маларија, зика, денга, чикунгуња или жута грозница.
- Вегетална биотехнологија. ЦРИСПР технологија се може користити за производњу биљних сорти које су боље прилагођене животној средини, отпорне на сушу или штеточине, што је у вези са истраживањима на семена које се одупиру климатским променама. Органолептичка својства се могу модификовати, укључујући физичко-хемијска својства, како би била погоднија за људску исхрану.
У технологији животиња, може се користити за увођење побољшања врста, на пример за стварање стада отпорних на типичне болести. Тренутно не постоје ЦРИСПР технологије одобрене за лечење болести узрокованих једним геном који би теоретски могао бити излечен овим уређивањем гена. Из тог разлога, медицинске примене су више теоретски него практични домен и тренутно имају експерименталну основу.
ЦРИСПР и биоетика
ЦРИСПР технологија за уређивање гена представља неколико изазова у вези са биоетиком. Иако су главне апликације позитивне, Одређене препреке се могу превазићи како би ова исплатива технологија била доступна свима.
Што се тиче апликација за уређивање гена у примарној индустрији, пољопривреди и сточарству, оне су позитивне све док су намењене да буду корисне за људе. Наравно, потребно је анализирати сваки случај посебно. На пример, манипулисање биљним врстама како би се учинило отпорним на штеточине је од огромног људског интереса.
С друге стране, ако разматрамо интервенције у екосистемима, морамо бити опрезнији, јер свака неочекивана промена може довести до озбиљних или неконтролисаних проблема.
Што се тиче медицинске примене, употреба технологије за уређивање гена код људи захтева веома високе безбедносне гаранције, и може се користити само за болести за које тренутно не постоји ефикасан третман, или за болести које тренутно имају значајне нежељене ефекте. Коначно, уређивање гена ембриона није оправдано са научне или етичке тачке гледишта.