دانشمندان هاروارد ابزار ویرایش ژنوم جدیدی برای رقابت با کریسپر خلق کردند

ديجياتو/ پژوهشگران موسسه Wyss هاروارد موفق به خلق ابزار ويرايش ژنوم جديدي شدهاند که دانشمندان به وسيله آن ميتوانند بطور همزمان ميليونها آزمايش ژنتيکي انجام دهند. اين ابزار جديد «Retron Library Recombineering» يا به اختصار «RLR» نام دارد و از بخشهايي از DNA باکتريايي به نام «رترون» استفاده ميکند که ميتواند قطعاتي از DNA تک رشتهاي توليد کند.
زماني که به سراغ ويرايش يا مهندسي ژنوم ميرويم، «کريسپر» يا «CRISPR-Cas9» شناخته شدهترين ابزار يا تکنيک محسوب ميشود که اين روزها کاربرد زيادي دارد. اين تکنيک توانسته در سالهاي اخير تغييرات بزرگي در دنياي علم ايجاد کند و در اختيار دانشمندان ابزاري براي تغيير راحت توالي DNA قرار دهد.
کريسپر در مقايسه با تکنيکهاي مورد استفاده قبلي دقيقتر است و کاربردهاي بيشماري دارد که شامل دستيابي به درمانهايي براي حفظ جان بيماران مختلف ميشود. با وجود چنين مزيتهايي، کريسپر محدوديتهاي جدي هم دارد.
يکي از محدوديتها، عدم امکان ارائه بسيار گسترده مواد CRISPR-Cas9 است که مشکلي بزرگ براي پژوهشها محسوب ميشود. علاوه بر اين، نحوه عملکرد اين تکنيک به علت آنزيم Cas9 ميتواند براي سلولها سمي باشد.
کريسپر بطور فيزيکي DNA را برش ميدهد تا توالي جهش يافته در طي فرايند ترميم را در ژنوم خود قرار دهد. ضمنا رترونها ميتوانند رشته DNA جهش يافته را به سلول تکثير يافته وارد کنند تا رشته بتواند درون DNA سلولهاي دختر قرار بگيرد. در ادامه توالي رترونها ميتواند نقش بارکد يا برچسب را بازي کند تا دانشمندان بتوانند آنها را رديابي کنند. بنابراين پژوهشگران ميتوانند از آن براي مهندسي ژنوم بدون آسيب به DNA استفاده کنند و البته چندين آزمايش با آن انجام دهند.
دانشمندان موسسه Wyss تکنيک ويرايش ژنوم RLR را روي باکتري «اشريشيا کلي» يا «E. Coli» آزمايش کردند و به اين موضوع پي بردند که پس از چندين اصلاح، ۹۰ درصد جمعيت توالي رترون را در خود جاي دادهاند. آنها همچنين توانستند کارايي بالاي آن را در آزمايشهاي ژنتيکي عظيم ثابت کنند.
طي آزمايشها، پژوهشگران بجاي تعيين توالي جهشها بطور جداگانه، با توالي بارکدهاي رترونها توانستند جهشهاي مقاومت آنتيبيوتيکي را در E. Coli پيدا کنند و کار بسيار سريعتر انجام شد.
با وجود مزايايي که تکنيک جديد دارد، کارهاي زيادي براي استفاده گسترده از آن باقي مانده که براي مثال ميتوان به بهبود عملکرد و همچنين استانداردسازي نرخ ويرايش اشاره کرد. با اين حال اين ابزار ويرايش ژنوم ميتواند تغييرات زيادي در علم پزشکي ايجاد کند.