شناسائی پروتین ترسیم کننده ساختار ویرایش ژنوم

یک گروه بین المللی از دانشمندان توانستند ساختار بلوری پروتئین Cpf1 را برای نخستین بار مورد مطالعه و بررسی قرار دهند. این پروتئین بخشی از سیستم CRISPR محسوب می شود که دارای پتانسیل بسیار زیادی برای استفاده در ویرایش و تغییرات ژنوم بوده و این احتمال نیز وجود دارد که این پروتئین دارای مزایای بیشتری نسبت به سایر ابزارهای محبوب ویرایش بر اساس پروتئین Cas9 باشد. در حقیقت به باور پژوهشگران،  تکنولوژی ژنوم CRISPR-Cas9 انقلابی در زمینه ژنتیک محسوب می شود که توانائی پیشبرد مطالعات در حوزه های مختلف این دانش را دارد.

ژنوم Cas9 یکی از آنزیم های تولید شده توسط سیستم CRISPR است که در حالت توالی خاص به DNA متصل شده و  به محققان اجازه می دهد تا مناطق خاصی از ژنوم را مورد هدف قرار داده و آن ها را ویرایش کرده و جهش ژن ها را درمان کنند.

در توضیح ساده این مفهوم باید گفت؛ "CRISPR" مولفه های کلیدی از یک سیستم استفاده شده توسط باکتری ها برای دفاع در برابر ویروس ها است. در این میان ژنوم Cas9 یکی از آنزیم های تولید شده توسط سیستم CRISPR است که در حالت توالی خاص به DNA متصل شده و  به محققان اجازه می دهد تا مناطق خاصی از ژنوم را مورد هدف قرار داده و آن ها را ویرایش کرده و جهش ژن ها را درمان کنند.

به گفته پژوهشگران پروژه فوق، این مطالعه جدید به عنوان شالوده ای برای توسعه یک سیستم مشابه بر اساس CRISPR-Cpf1 به کار خواهد رفت زیرا پروتئین Cpf1 یک تک پروتئین اثرگذار است که در اسیدامینوکوکوس اس پی Acidaminococcus SP پیدا شده است.

از جمله مهمترین مواردی که این پروتئین را از دیگر موارد مشابه متمایز می کند، خاصیت تاثیر گذاری منحصر به فرد آن است زیرا این پروتئین ویژه به طور موثر شکست های دو رشته ای در DNA ایجاد کرده و دارای عملکرد ساده تری نسبت به ژنوم اثر گذار Cas9 CRISPR است.

 Cpf1  می تواند برای ویرایش ژنوم، فعال سازی کپی ژن و یا هدف قرار دادن توالی DNA برای داشتن تصور بهتر توسط میکروسکوپ، مورد استفاده قرار گیرد.

 ساخت چنین ابزارهایی نیاز به درک درستی از چگونگی نحوه تشخیص و تقسیم DNA هدف توسط پروتئین دارد. یانا فدوروا، دانشجوی دکترا در مرکز مطالعاتی اسکوتک که در پزوهش های فوق تحت نظارت پروفسور کنستانتین سورینوف حضور دارد، در این باره گفت: اطلاعات ساختاری شرح داده شده در مقاله ما توسعه ی آینده جعبه ابزار CRISPR-Cpf1  را تسهیل خواهد کرد. این کار بخشی از همکاری طولانی مدت بین اسکوتک دیب، آزمایشگاه یوجین کونین در موسسه ملی بهداشت (بتسدا، ایالات متحده آمریکا ) و آزمایشگاه فنگ ژانگ در موسسه تکنولوژی ماساچوست (بوستون، ایالات متحده) است.

لازم به ذکر است که هدف اصلی پژوهشگران از انجام این مطالعات، جستجوی هدفمند برای سیستم های CRISPR جدید با استفاده از دانش بیوانفورماتیک و بررسی پیش بینی های بیوانفورماتیکی تجربی است.

شرح کامل این پژوهش و نتایج به دست آمده از آن در آخرین شماره مجله Cell منتشر شده و در اختیار پژوهشگران قرار دارد.

ترجمه: احسان محمدحسینی

No tags for this post.