تقنيةٌ جديدةٌ للتحكّم في تفعيل المورثات:

اعتبرت تقنية CRISPR/Cas9 تقنيةً ثوريةً في مجال الهندسة الوراثية منذ اكتشافها، تعتمد هذه التقنية على بروتين جرثومي يدعى Cas9 ويملك هذا البروتين القدرة على التحكم بالـ DNA ، ولكي يتم توجيه هذا البروتين لمنطقة محددة من DNA فإنه يكون مرفقاً بجزيئة RNA الذي يعمل كموجّه لبروتين Cas9 وعند وصوله للتسلسل المطلوب يقوم هذا البروتين بقطع سلسلة الـDNA، وبما أن جزيئة RNA ترتبط بتسلسل محدد من DNA فإنه وبعد قطع سلسلة DNA يعمل RNA كقالب لترميم DNA وبذلك يمكن ادخال نكليوتيدات جديدة لتسلسل DNA.

في بحث جديد وبتعديل التقنية السابقة تمكّن علماء من جامعة Duke University من تعديل البروتينات المرتبطة بـ DNA 'الهيستونات' وبالتالي أصبح بإمكانهم تفعيل جينات محددة من خلال التعديل الكيميائي لهذه البروتينات .

كيف تعمل التقنية الجديدة ؟

تقوم التقنية الجديدة على تعديل تقنية CRISPR/Cas9 من خلال إضافة مجموعة أسيتل إلى الهيستونات المرتبطة بـ DNA بدلاً من قطع DNA ؛ وذلك من خلال تعديل بروتين Cas9 لتصبح فعاليته مماثلة لفعالية أنزيم يدعى acetyltransferase الذي يضيف مجموعة أستيل إلى الهيستونات، بينما تقوم جزيئة RNA بتوجيه الأنزيم الى الموقع المطلوب من المورثة، عادةً يتم تفعيل المورثة بعد إضافة مجموعة الأستيل إلى الهيستونات بمنطقة البروموتر promoters؛ وهي تسلسل من DNA تقع في بداية المورثة وتساعد على ارتباط أنزيم البوليميراز بالمورثة، وبالتالي تساعد في التعبير عن المورثة وإنَّ اضافة الأستيل إلى الهيستونات يؤدي الى تفعيل المورثات لأنها تقوم بجعل بنية الكرماتين بنية مفتوحة ' الكرماتين :هو DNA الملتف حول الهيستونات ' مما يسهل ارتباط أنزيم البوليميراز .

كما يمكن استخدام هذه التقنية لأجل تعديل الهيستونات في مناطق من المورثات تدعى enhancers 'معزاز ' وهذه المناطق تحسّن التعبير عن المورثات، وهي عبارة عن تسلسل من DNA يقع ضمن تسلسل المورثة أو خارجها . ومن خلال تفعيلها فإنّ التقنية الجديدة استطاعت تفعيل مجموعة من الجينات دفعة واحدة .

كما أنّ تقنية CRISPR/Cas9 أظهرت نوعية عالية في تعديل الهيستونات في مناطق محددة من المورثات . ويمكن استخدام التقنية الجديدة من أجل معرفة التعديلات التي تتم على مستوى التعبير الجيني في الأمراض المختلفة بالإضافة لإمكانية استخدامها في العلاج الجيني وأبحاث الخلايا الجذعية.

المصادر:

هنا

هنا

هنا

هنا