Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

15.12: CRISPR

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
CRISPR
 

15.12: CRISPR

Genom düzenleme teknolojileri bilim adamları ekleme yoluyla bir organizmanın DNA değiştirmek için izin, kaldırma, veya belirli genomik yerlerde genetik malzemenin yeniden düzenlenmesi. Bu tür teknikler potansiyel olarak hemofili ve orak hücreli anemi gibi genetik bozuklukları tedavi etmek için kullanılabilir. Genetik bozukluklar için güvenli ve etkili tedavilere yol açabilecek popüler ve yaygın olarak kullanılan DNA düzenleme araştırma aracı CRISPR-Cas9 sistemidir. CRISPR-Cas9 Kümelenmiş Düzenli Aralıklı Kısa Palindromik Tekrarlar ve CRISPR ilişkili protein 9 anlamına gelir. Temel CRISPR-Cas9 sistemi Cas9 endondüronazve cas9'u hedef DNA'ya yönlendiren küçük bir RNA'dan oluşur.

Kökenli

CRISPR dizileri ilk olarak bakterilerde gözlendi ve daha sonra arkelerde tanımlandı. Araştırmacılar CRISPR-Cas9 sisteminin istilacı virüslere karşı adaptif bir bağışıklık savunmasına hizmet ettiğini keşfettiler. Birçok bakteri ve arke virüs DNA segmentleri, ya da CRISPR dizileri bir kütüphane oluşturmak için viral DNA kısa dizileri yakalamak. Prokaryotlar aynı virüse veya virüs sınıfına yeniden maruz kaldığında, CRISPR dizileri viral istilacıları tanımaya yardımcı olan küçük RNA segmentlerini yazıya nakletmek ve daha sonra Cas9 veya benzer bir ensonükleaz ile viral DNA'yı yok etmek için kullanılır.

CRISPR-Cas9 Teknolojisini Kullanma

CRISPR-Cas9 genellikle DNA kaldırmak ve yerine yeni bir DNA dizisi eklemek için laboratuvarda kullanılır. Bunu başarmak için, araştırmacılar ın öncelikle kılavuz RNA adı verilen küçük bir RNA parçası oluşturmaları gerekir, kısa bir dizi ile genomik DNA'daki belirli bir hedef diziye bağlanan kılavuz dizisi olarak adlandırılır. Kılavuz RNA da Cas9 (veya Cpf1 gibi diğer endonucleases) ile ilişkilendirebilirsiniz. Kılavuz RNA ve Cas9 proteini, rna kılavuzunun hedef DNA dizisini tanımladığı ve Cas9'un onu cleaves ettiği bir ilgi hücresine uygulanır.

Hücrenin mekanizması daha sonra rasgele nükleotitler ekleyerek veya silerek kırık iplikçikleri onarır, hedef geni etkin hale getirir. Alternatif olarak, özelleştirilmiş bir DNA dizisi, onarım makineleri için bir şablon görevi görmeyen ve çıkarılan sıranın yerini alan RNA ve Cas9 kılavuzuyla birlikte hücreye özelleştirilmiş bir DNA dizisi eklenebilir. Bu araştırmacılar için son derece etkili bir yoldur "nakavt" etkilerini incelemek için bir gen ya da bir hastalığı tedavi umuduyla normal bir kopyasını ile mutasyona uğramış bir gen yerine.

İnsanlarda Etik ve Fizibilite Hususları

CRISPR-Cas9 sisteminin önemli gen modifikasyon yeteneklerinin bir sonucu olarak, özellikle embriyo düzenlemesi konusunda kullanımı konusunda büyük tartışmalar olmuştur. Çinli bir bilim adamı son zamanlarda HIV enfeksiyonu ile ilgili bir geni devre dışı kalmak için CRISPR teknolojisini kullanarak genom düzenlenmiş bebekler yarattığını iddia etti. Bu, prosedürün etik ve güvenlik konuları konusunda endişe duyan bilim adamlarının küresel bir tepkisine yol açtı. Pek çok kişi bu hareketi erken olarak nitelendirirlerken, diğerleri hedef dışı genomik etkilerle ilgili endişelerini dile getirdiler. CRISPR-Cas9 sistemi için olası biyoteknoloji uygulamalarının sayısı çok olmakla birlikte, kullanımı sonucunda ortaya çıkabilecek zorlukları göz önünde bulundurmak önemlidir.


Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter