Birincil düzenleme: Kasaptan cerraha gen düzenlemeyi dönüştürmek

GÖRÜNTÜ KREDİSİ:
Resim kredi
iStock

Birincil düzenleme: Kasaptan cerraha gen düzenlemeyi dönüştürmek

Birincil düzenleme: Kasaptan cerraha gen düzenlemeyi dönüştürmek

Alt başlık metni
Birincil düzenleme, gen düzenleme sürecini şimdiye kadarki en hassas versiyonuna dönüştürmeyi vaat ediyor.
    • Yazar:
    • Yazar adı
      Kuantumrun Öngörüsü
    • Mayıs 10, 2023

    Devrim niteliğinde olmakla birlikte, gen düzenleme, her iki DNA sarmalını da kesen hataya açık sistemi nedeniyle bir belirsizlik alanı olmuştur. Birincil düzenleme tüm bunları değiştirmek üzere. Bu yöntem, DNA'yı kesmeden genetik kodda belirli değişiklikler yapabilen, daha fazla hassasiyet ve daha az mutasyona izin veren, ana düzenleyici adı verilen yeni bir enzim kullanır.

    Prime düzenleme bağlamı

    Gen düzenleme, bilim adamlarının canlı organizmaların genetik kodunda kesin değişiklikler yapmasına olanak tanır. Bu teknoloji, genetik hastalıkları tedavi etmek, yeni ilaçlar geliştirmek ve ürün verimini artırmak gibi çeşitli uygulamalar için kullanılabilir. Bununla birlikte, CRISPR-Cas9 gibi mevcut yöntemler, hatalara ve istenmeyen mutasyonlara yol açabilen DNA'nın her iki sarmalının da kesilmesine dayanır. Birincil düzenleme, bu sınırlamaların üstesinden gelmeyi amaçlayan yeni bir yöntemdir. Ek olarak, büyük DNA parçalarını eklemek veya silmek de dahil olmak üzere daha geniş bir değişiklik yelpazesi yapabilir.

    2019'da, kimyager ve biyolog Dr. David Liu liderliğindeki Harvard Üniversitesi araştırmacıları, gerektiğinde yalnızca bir ipliği keserek gen düzenlemenin ihtiyaç duyduğu cerrah olmayı vaat eden birincil düzenlemeyi yarattı. Bu tekniğin ilk sürümlerinde, yalnızca belirli hücre türlerini düzenleyebilmek gibi sınırlamalar vardı. 2021'de, ikiz birincil düzenleme adı verilen geliştirilmiş bir sürüm, daha kapsamlı DNA dizilerini (DNA merdiveninin basamakları olan 5,000'den fazla baz çifti) düzenleyebilen iki pegRNA'yı (kesme aleti görevi gören birincil düzenleme kılavuzu RNA'lar) tanıttı. ).

    Bu arada, Broad Institute'deki araştırmacılar, etkinliğini sınırlayan hücresel yolları tanımlayarak birincil düzenlemenin verimliliğini artırmanın yollarını buldular. Çalışma, yeni sistemlerin Alzheimer, kalp hastalığı, orak hücre, prion hastalıkları ve tip 2 diyabete neden olan mutasyonları daha az istenmeyen sonuçla daha etkili bir şekilde düzenleyebildiğini gösterdi.

    Yıkıcı etki

    İlk düzenleme, daha güvenilir bir DNA ikamesi, ekleme ve silme mekanizmasına sahip olarak daha karmaşık mutasyonları düzeltebilir. Mutasyon türlerinin yüzde 14'ü bu gen türlerinde bulunduğundan, teknolojinin daha büyük genler üzerinde çalışma yeteneği de önemli bir adımdır. Dr. Liu ve ekibi, teknolojinin tüm potansiyeline rağmen hala başlangıç ​​aşamasında olduğunu kabul ediyor. Yine de, bir gün teknolojiyi terapötik olarak kullanmak için daha ileri çalışmalar yürütüyorlar. En azından, diğer araştırma ekiplerinin de teknolojiyi deneyeceklerini ve iyileştirmelerini ve kullanım durumlarını geliştireceklerini umuyorlar. 

    Bu alanda daha fazla deney yapıldıkça araştırma grubu işbirliği muhtemelen artacaktır. Örneğin, Hücre çalışmasında Harvard Üniversitesi, Princeton Üniversitesi, California San Francisco Üniversitesi, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü ve diğerleri arasında ortaklıklar yer aldı. Araştırmacılara göre, çeşitli ekiplerle işbirliği yaparak, birincil düzenleme mekanizmasını kavrayabildiler ve sistemin belirli yönlerini geliştirebildiler. Dahası, ortaklık, derin bir anlayışın deneysel planlamaya nasıl rehberlik edebileceğinin harika bir örneği olarak hizmet ediyor.

    İlk düzenleme için başvurular

    Birincil düzenleme için bazı uygulamalar şunları içerebilir:

    • Bilim adamları, teknolojiyi doğrudan mutasyonları düzeltmenin yanı sıra, nakil için sağlıklı hücreler ve organlar yetiştirmek için kullanıyorlar.
    • Terapötiklerden ve düzeltmeden boy, göz rengi ve vücut tipi gibi gen geliştirmelerine geçiş.
    • Ekin verimini ve zararlılara ve hastalıklara karşı direnci artırmak için birincil düzenleme kullanılmaktadır. Farklı iklimlere veya yetiştirme koşullarına daha uygun yeni mahsul türleri oluşturmak için de kullanılabilir.
    • Biyoyakıt üretmek veya çevre kirliliğini temizlemek gibi endüstriyel süreçler için faydalı yeni bakteri türleri ve diğer organizmaların yaratılması.
    • Araştırma laboratuvarları, genetikçiler ve biyoteknoloji uzmanları için artan çalışma fırsatları.

    Dikkate alınması gereken sorular

    • Hükümetler birincil düzenlemeyi nasıl düzenleyebilir?
    • Ana düzenlemenin genetik hastalıkların tedavi ve teşhis edilme şeklini başka nasıl değiştirebileceğini düşünüyorsunuz?

    Analiz referansları

    Bu içgörü için aşağıdaki popüler ve kurumsal bağlantılara başvurulmuştur: