$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
يتطور استخدام تقنية تحرير الجينات CRISPR / Cas9 بسرعة منذ اكتشافها1،2،3. إن القدرة على ضرب الجينات أو ضربتها القاضية داخل خطوط الخلايا أو البكتيريا لا تقدر بثمن لتوجيه البحث وفهم الآليات داخل الخلايا1،2،3،4،5،6. يحسن نظام CRISPR-Cas9 طرق تحرير الجينات السابقة ، مثل نوكلياز المستجيب الشبيه بمنشط النسخ (TALEN) ، من خلال تبسيط هندسة خصوصية الجينات. يتضمن هذا الإجراء مكونين أساسيين: دليل الحمض النووي الريبي (gRNA) المستخدم لتحديد الهدف الجيني المقصود ، و Cas9 ، وهو نوكلياز داخلي يعدل موقع الجينوم المقصودبكسر الحمض النووي المزدوج 3،4. سيعمل gRNA كدليل لنوكيلياز Cas9 لتحديد موقع الكسر المزدوج الشريطة وبدء التسلسل الجيني المقصود من خلال اقتران قاعدة Watson-Crick. تتضمن العملية الكاملة لتحرير الجينوم بواسطة نظام CRISPR / Cas9 الآلات الخلوية التي تصلح هذه الفواصل المزدوجة الشريطة في الحمض النووي من خلال الانضمام النهائي غير المتماثل (NHEJ) أو إعادة التركيب المتماثل3،7. من المرجح أن يحدث NHEJ ، مما يؤدي بشكل فعال إلى إنشاء طفرة في الجينوم تؤدي إلى فقدان التعبير عن الجين المستهدف3،4.
تمكنت المصادر التجارية من إنشاء مكتبات لأهداف الحمض النووي الريبي الحمض النووي الريبي التي يمكن التعبير عنها من خلال نمو البكتيريا وعزلها ، مما يحسن بشكل كبير من سهولة استخدامها. ومع ذلك ، فإن القيد الرئيسي لنظام CRISPR / Cas9 هو صعوبة توصيل مركب gRNA و Cas9 إلى خطوط الخلايا المستهدفة. تنشأ هذه القيود في خطوط الخلايا المعلقة ، حيث يشار إليها عموما باسم 8 التي يصعبنقلها. طرق التعدي النموذجية ليست فعالة بشكل عام في توصيل نظام CRISPR / Cas9 إلى خلايا التعليق ، وهذا هو السبب في أن طرق توصيل الفيروس مثل تعداء الفيروسات ونقلها مناسبة بشكل أفضل لهذا النوع من خط الخلايا8،9.
يتطلب هذا النوع من التعدي ناقلا للفيروسات العدسية يقوم بتشفير gRNA و Cas9 endonuclease جنبا إلى جنب مع بلازميدات التعبئة الفيروسية المضافة ، والتي يتم نقلها إلى خط خلوي قادر على تصنيع جزيئات الفيروسات العسسية. خط الخلايا المختار عادة لهذه العملية هو HEK293T الخلايا ، حيث يسهل نقلها وتعمل بكفاءة عالية في تجميع gRNA و Cas99،10. ثم يتم إطلاق هذه الجسيمات كفيروسات عدسية في المادة الطافية ، والتي يمكن استخدامها لنقل gRNA و Cas9 إلى خط الخلايا المعلقة المقصود ، مثل الخلايا الوحيدة البشرية U937. على هذا النحو ، يحتوي الإجراء الموصوف هنا على التغييرات التالية مقارنة بالطرق المعمول بها: (1) طريقة التعداء البديلة لخطوط الخلايا التي يصعب نقلها. (2) لا حاجة لتركيز الحمض النووي البلازميد كريسبر أو استخدام أجهزة الطرد المركزي الفائقة. و (3) يلغي الحاجة إلى الاستنساخ أحادي الخلية.
كان التركيز المباشر لهذه المقالة هو القضاء على جين RIP1 في الخلايا الوحيدة البشرية U937. يتم التحكم في الشكل الكنسي لتشريح مسار موت الخلايا شديد الالتهابات بواسطة RIP1 ، والذي يعمل كهدف محوري لدراسات موت الخلايا. 11،12،13،14 عندما يصبح RIP1 نشطا من خلال الفسفرة الذاتية ، فإنه يقوم بعد ذلك بتجنيد ويسبب الفسفرة المباشرة وتنشيط كيناز سيرين / بروتين ثريونين المتفاعل مع المستقبلات 3 (RIPK3 / RIP3) والسودوكيناز الشبيه بمجال كيناز السلالة المختلطة (MLKL) لتشكيل النيكروسوم. بعد هذا التكوين ، يكون النيكروسوم حرا في التحرك في جميع أنحاء الخلية للتفاعل مع العضيات مثل الميتوكوندريا12،13. في الميتوكوندريا ، يعمل RIP1 على تحفيز حلقة التغذية الراجعة الإيجابية مع التمثيل الغذائي الخلوي ، مما يؤثر بشكل مباشر على إنتاج ROS للميتوكوندريا ، والذي بدوره يعزز المزيد من الفسفرة الذاتية ل RIP1 ، وتكوين النيكروسوم ، والتنفيذ النهائي لداء التشريح11،12،13،14.
في حين أن تركيز مجموعة البحث الحالية ينصب على دور RIP1 في موت الخلايا ، فإن الأسباب الأخرى لدراسة RIP1 تشمل أدواره في الالتهاب والعدوى. عند التنشيط بواسطة مستقبلات الموت مثل مستقبلات TNF ، يعزز RIP1 تنشيط مسار إشارات NF-κB ، مما يؤدي إلى نسخ السيتوكينات المؤيدة للالتهابات والكيموكينات والجزيئات الأخرى الضرورية لتجنيد الخلايا المناعية وتضخيم الاستجابة الالتهابية15. بالإضافة إلى تنشيط NF-κB ، يمكن ل RIPK1 أيضا إشراك مسارات إشارات MAPK ، مما يزيد من تعزيز الالتهاب15،16. فيما يتعلق بدوره في الاستجابات للعدوى ، يعمل RIP1 كوسيط محوري للاستجابة الالتهابية للمضيف ، لا سيما في الاستجابة للأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs) المعترف بها بواسطة مستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) مثل المستقبلات الشبيهة بالحصيلة (TLRs) 17. علاوة على ذلك ، أثناء تعفن الدم ، يتم تنشيط RIP1 عن طريق إرسال إشارات من خلال مستقبلات الموت مثل مستقبلات عامل نخر الورم ، مما يؤدي إلى بدء شلالات مؤيدة للالتهابات. يتوسط RIPK1 في تنشيط مسارات NF-κB و MAPK ، مما يعزز إنتاج السيتوكينات المؤيدة للالتهابات مثل TNF-α و IL-1β و IL-6 ، والتي تعد محركات رئيسية للاستجابة الالتهابية الجهازية المميزة للتعفنالدموي 18.