सीआरआईएसपीआर: जीन मैनिपूलिंग के लिए एक नया उपकरण

हाल ही में वैज्ञानिकों ने डीएनए इंजीनियर के साथ एक रोमांचक नया उपकरण पाया है। सीआरआईएसपीआर रेफ्रिजरेटर में अपनी सब्जियों को ताज़ा रखने के लिए सिस्टम का कोई लेना देना नहीं है यह लगभग किसी भी जानवर में जीनोमिक डीएनए में हेरफेर करने के लिए नवीनतम प्रणाली के लिए संक्षिप्त है शोधकर्ताओं ने सीआरआईएसपीआर प्रौद्योगिकी के साथ अभिव्यक्ति में वृद्धि करने के लिए जीन की पीठ, या जीन को खत्म करने, जीन की अभिव्यक्ति को दबाने और जीन को विनियमित करने में सक्षम बना दिया है।

यह एक बहुत ही लचीली तकनीक है जो शोधकर्ता अपने कार्य को बेहतर ढंग से समझने के लिए जीनों की अभिव्यक्ति को आसानी से बदल सकते हैं।

सीआरआईएसपीआर वास्तव में क्या है?

सीआरआईएसपीआर के लिए खड़ा है क्लस्टर किया गया नियमित रूप से-अंतर्सपेड लघु रालिंड्रोमिक दोहराता है -एक रोमांचक तकनीक के लिए अविश्वसनीय रूप से उबाऊ नाम क्यों थकाऊ नाम? इसका कारण यह है, जब 1 9 80 के दशक के अंत में बैक्टीरिया में पहली बार पता चला तो कोई भी नहीं जानता था कि यादृच्छिक डीएनए दृश्यों द्वारा अलग-अलग डीएनए को किस प्रकार से अलग किया गया था। वे कुछ बैक्टीरिया के जीनोमिक डीएनए में कुछ अजीब विशेषता थे

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में जेनिफर डोड्ना तक लगभग 20 साल लग गए, यह पता लगाया गया कि ये दृश्य कुछ वायरल डीएनए के हिस्से से मेल खाते हैं जो बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं। जैसा कि यह निकला, सीआरआईपीएसआर दृश्य बैक्टीरिया के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली का एक प्रकार था।

सीआरआईएसपीआर कैसे काम करता है?

दोदना और उसके सहयोगी, इमॅन्युएलले चापेंटिएर ने अंततः यह काम किया कि, वायरस से संक्रमित होने पर, जीवाणुओं में ये कम दोहराए जाने वाले डीएनए टुकड़े जो वायरल डीएनए से मेल खाते थे, उन्हें आरएनए बनाने के लिए इस्तेमाल करेंगे जो बाधित वायरस के डीएनए ।

फिर, आरएनए का एक दूसरा टुकड़ा यादृच्छिक डीएनए से बना है जो कि सीआरएसपीआर दोहराता को अलग करता है, जिसे कैस 9 नामक एक प्रोटीन के साथ मिलाया जाता है। यह प्रोटीन वायरस डीएनए को तबाह करेगा और वायरस को निष्क्रिय करेगा।

शोधकर्ताओं ने जल्दी से एहसास किया कि वे सीआरएसआरपीआर की इस क्षमता का फायदा उठाने के लिए जीन को बाहर करने के लिए विशिष्ट डीएनए दृश्यों को अलग कर सकते हैं।

जबकि अन्य तकनीकों, जैसे कि जस्ता उंगली नाभिक और टॉलेंस, जो जीनोमिक डीएनए में विशिष्ट स्थानों को लक्षित और काटने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, इन तरीकों डीएनए में विशिष्ट क्षेत्रों के लिए वैकल्पिक लक्ष्य को लक्षित करने के लिए भारी प्रोटीन पर भरोसा करते हैं। इन पुराने तरीकों का उपयोग करते हुए बहुत सारे जीनों के साथ बड़े पैमाने पर संशोधन करना और सुधार करना मुश्किल है।

सीआरआईएसपीआर इतना उपयोगी क्यों बनाता है?

सीआरआईएसपीआर प्रणाली केवल आरएनए के दो छोटे टुकड़ों पर निर्भर करती है: एक जो लक्षित डीएनए क्षेत्र से मेल खाता है, और दूसरा जो कैस नामक एक प्रोटीन को बांधता है। वास्तव में, हालांकि, यह पता चला है कि इन छोटे आरएनए टुकड़ों को एक दोहरे फ़ंक्शन सिंगल-गाइड आरएनए अणु में जोड़ा जा सकता है, जो दोनों एक विशिष्ट डीएनए अनुक्रम को लक्षित करते हैं और कैस 9 कोटिंग प्रोटीन की भर्ती करते हैं।इसका मतलब यह है कि कैस 9 प्रोटीन और आरएनए का एक छोटा टुकड़ा 85 आधार है जो जीनोम में लगभग कहीं भी डीएनए काटने के लिए आवश्यक है। एक एकल गाइड आरएनए और कैस 9 प्रोटीन बनाने के लिए डीआईएन को पेश करना अपेक्षाकृत आसान है, लगभग सभी कोशिकाओं को सीआरआईएसपीआर आम तौर पर लागू होते हैं।

हालांकि, सुविधाजनक टारगेटिंग अन्य टैलेंस और जस्ता उंगलियों पर केवल सीआरआईएसपीआर तकनीक का एकमात्र फायदा नहीं है। सीआरआईएसपीआर प्रणाली इन वैकल्पिक तरीकों से भी ज्यादा कुशल है।

उदाहरण के लिए, हार्वर्ड के एक समूह ने पाया कि सीआरआईएसपीआर ने एक लक्षित जीन को 51% -79% मामलों में हटा दिया, जबकि टैलेंस दक्षता 34% से कम थी इस उच्च दक्षता के कारण, एक अन्य समूह सीआरआईएसपीआर तकनीक का उपयोग करने के लिए एक एकल पीढ़ी में ट्रांसजेनिक चूहों का उत्पादन करने के लिए भ्रूण चूहों में सीधे जीन दस्तक करने में सक्षम था। मानक दृष्टिकोण के लिए एक लक्षित जीन की दोनों प्रतियों में उत्परिवर्तन प्राप्त करने के लिए प्रजनन की कुछ पीढ़ियों की आवश्यकता होती है।

क्या सीआरएसपीआर क्या कर सकता है?

जीन को हटाने के अलावा, कुछ समूहों को यह भी महसूस किया गया है कि, कुछ बारीकियों के साथ, इस प्रणाली का उपयोग अन्य आनुवांशिक हेरफेर के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 2013 की शुरुआत में, एमआईटी के एक समूह ने दिखाया कि सीआरआईएसपीआर जीनोमिक डीएनए में नया जीन डालने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। उसके बाद शीघ्र ही यूसीएसएफ के एक समूह ने जीवाणुओं में लक्ष्य जीनों की अभिव्यक्ति को दबाने के लिए सीआरएसपीआरआई के एक संशोधित संस्करण का इस्तेमाल किया।

हाल ही में, ड्यूक विश्वविद्यालय के एक समूह ने भी जीनों के सेट को सक्रिय करने के लिए सिस्टम की एक भिन्नता की स्थापना की। कई समूहों ने अब भी इन तरीकों के विविधताओं के साथ काम कर रहे हैं ताकि बड़ी संख्या में जीन को एक बार में स्क्रीन पर देखा जा सके जो यह पता लगाने में है कि कौन सा अलग जैविक प्रतिक्रियाओं में शामिल है।

जेनेटिक इंजीनियरिंग की चमकदार नई खिलौना

निश्चित रूप से आनुवंशिक इंजीनियरिंग के लिए इस नए उपकरण के बारे में बहुत उत्साह है और विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए इसे लागू करने की भीड़ है। हालांकि, अभी भी कुछ चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है जिनके पर काबू पाने की जरूरत है और जैसे-जैसे नई तकनीक का मामला होता है, वहां यह काम करने में कुछ समय लगता है कि सीमाएं कहाँ हैं उदाहरण के लिए, हार्वर्ड के शोधकर्ताओं ने पाया है कि सीआरआईएसपीआर लक्ष्यीकरण यथासंभव सटीक नहीं हो सकता है जैसा कि शुरू में सोचा था। ऑफ-लक्ष्य सीआरआईएसपीआर कॉम्प्लेक्स के प्रभाव डीएनए को बदलते समय अनजाने में बदलाव ला सकते हैं।

हालांकि, चुनौतियों के बावजूद, सीआरआईएसपीआर ने स्पष्ट रूप से जीनोमिक डीएनए में परिवर्तन की सुविधा देने के लिए भारी संभावनाएं दिखायी हैं जो शोधकर्ताओं को और अधिक तेज़ी से समझने में मदद करेंगे कि मानव जीनोम समारोह में हजारों जीन कैसे हो सकते हैं। अकेले ही बीमारी के उपचार और निदान के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं। इसके अलावा, अतिरिक्त विकास के साथ, प्रौद्योगिकी ही उपन्यासों के एक उपन्यास प्रकार के लिए उपयोगी हो सकती है। यह जीन थेरेपी के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदान कर सकता है हालांकि, ये अग्रिम एक तरह से बंद हैं अभी के लिए, यह इस नए अनुसंधान टूल के तीव्र विकास को देखने के लिए केवल रोमांचक है और यह उन प्रयोगों के प्रकारों के बारे में सोचें जो इसे अनुमति दे सकती हैं।

(पोस्ट किया गया: 30 सितंबर, 2013)