كريسبر

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
الرسم البياني لآلية الدفاع المضادة للفيروسات بدائية

الكريسبر (بالإنجليزية: CRISPR or Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) التكرارات العنقودية المتناوبة منتظمة التباعد هي عبارة عن قطع من الحمض النووي موجودة بداخل بدائيات النواة والتي تحتوي على قطع صغيرة من التكرارات من تسلسلات القواعد، يأتي بعد تكرار قطع صغيرة تسمى الحمض النووي الفاصل (spacer DNA) وتستخدم هذه التكرارات كثير من البكتيريا والعتائق للدفاع عن نفسها.

تقنية كريسبر-كاس[عدل]

المقص هو الإنزيم Cas9 ، والمرشد لمكان القطع هو gRNA (الجزء (الأخضر ) منه عبارة عن قالب مصمم ليشبك المقص على مكان القص على الدنا dsDNA، فيقوم المقص بقطع اللولب الحلزوني كاملا .)

تقنية كريسبر-كاس9 هي تقنية لتعديل الجينات و هي مأخوذة من طريقة دفاعية للبكتريا في القضاء على الحمض النووي للفيروسات (أو البكتريوفاج) حيث تعتمد طريقة الكريسبر على نظام طبيعي تستخدمه البكتيريا لحماية نفسها من الفيروسات . عندما يصيب فيروس بكتيريا أو خلية فإنه يحقن حمضه النووي بداخل البكتريا ليتجه إلى الريبوسوم ليتكاثر داخل البكتريا (أو الخلية الحية) بأعداد كبيرة تقتل البكتريا . وهنا يأتي دور تقنية كريسبر - وذلك باستخدام إنزيم القطع كاس9 للحمض النووي CRISPR–Cas9 والذي تصدره البكتريا ليقترن بالجزء المعين من الحمض النووي للفيروس ويعيق نسخه - و بالتالي يعطل الفيروس من التكاثر . اكتشفت تلك الظاهرة من قبل اليابانيين عام 1987 ، حيث اكتشف العلماء أن هذه الطريقة يمكن تطبيقها مع أي جزء معين أو محدد من أي حمض نووي . وهذا ما تم استخدامه منذ ذلك الحين عن طريق القيام بالكثير من التجارب المعملية والجينية الوراثية لأنها أسهل طريقة للبحث عن تسلسلات الحمض النووي المرتبطة بصفات معينة ؛ حيث من خلالها يستطيع المختصون اصلاح الجينات المعطلة و قطعها واستبدالها بجينات سليمة أو معدلة . يتم ذلك بقطع الجين المعطل واستئصال الجزء المعطل منه و ادخال جين معدل عوضا عنه.

مكونات كريسبر[عدل]

هناك مكونان رئيسيان في نظام كاسبر- كاس9 وهما:

  1. أنزيم كاس9 ( Cas9 ] يقوم بقص الحمض النووي مثل مقص جزيئي.
  2. جزيء صغير من الحمض النووي الريبوزي ليقوم بتوجيه المقص نحو تسلسل معين من الحمض النووي ليقوم بالقص عند تلك النقطة[1]

تاريخ تقنية كريسبر[عدل]

اكتشفت كريسبر كجزء من الحمض النووي لبكتيريا E. Coli من قبل علماء يابانيين عام 1987، لكن لم تكن الغاية منها معروفة.[2] عام 2002 اكتشف هذا النمط أيضا في أنواع أخرى من البكتيريا والبكتيريا القديمة Archaea. ثم طُرِح عام 2005 أن CRISPR هي جزىء من النظام المناعي البكتيري،[3] ليتأكد بعدها في عام 2007 أن كريسبر وسيلة مناعة مكتسبة تستخدمها البكتيريا عند تعرضها للهجمات الفيروسية. فبعد أن تقوم أنزيمات بتحطيم الفيروس تنطلق أنزيمات أصغر لتقوم بجمع بقايا قطع الشيفرة الوراثية للفيروس ومن ثم تخزينها في كريسبر. وعند تعرض البكتيريا للفيروس مرة أخرى، تقوم البكتيريا بتصدير إنزيم القطع كاس-9 الحامل للشيفرة الوراثية للفيروس المخزنة سابقا في كريسبر، والتي يستخدمها الأنزيم في التعرف على الحمض النووي للفيروس عند تطابقه معها ومن ثم قطعه، وبالتالي تدمير الفيروس.[4]

تطبيقات[عدل]

أجريت تجارب على أجنة حيوانات إلا أنها لم تزرع بعد ذلك للنمو . التقنية محل مناقشة بين الأخصائيين و رجال القانون عن والسياسيين بشأن الأخلاق في إمكانية الإنسان في التدخل في تغيير المخلوقات . اقتصر التطبيق على البحث العلمي و التطبيق الزراعي لإنتاج محاصيل تقاوم الآفات أو الفساد السريع أو تتكاثر سريعا .

بعدما تمت عمليات بنجاح في قص الجينات في الصين و الولايات المتحدة قام باحثون من بريطانيا بقص مورثات بأجنة بشرية بواسطة "مقص الجينات" كريسبر/ كاس9 وغيروا بعضها (*). أراد الباحثون من معهد فرانسيس كريك في لندن بهذه الطريقة استكشاف التطور المبدئي الذي يحدث في الأجنة وفهمها بطريقة أفضل ؛ بحيث يتوصلون إلى نسبة نجاح أفضل عند القيام بالتخصيب الإصطناعي . يعتبر هذا تدخل من الإنسان في تغيير الخلق ، ولهذا فإن العلماء لم يزرعوا خلاياهم التي قاموا بتغييرات فيها في ارحمام نساء ، وإنما أهلكوها. هناك مناقشات كثيرة تجري بين الأطباء والباحثين والسياسيين والقانونيين والمفكرين في شأن بحوث مثل تلك على الإنسان ؛ في ألمانيا تلك الأبحاث ممنوعة.

انظر أيضا[عدل]

مراجع[عدل]

  1. ^ مقالة حول تقنية كريسبر كاس نسخة محفوظة 01 ديسمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ ورقة بحثية نشرت من قبل علماء يابانيين تبرز نتائج دراسة جزء من الشيفرة الوراثية لبكتيريا E. Coli، حقوق النشر للجمعية الأمريكية للأحياء الدقيقة، ديسمبر 1987.
  3. ^ "The CRISPR Immune System in Bacteria and Archaea - microbewiki". microbewiki.kenyon.edu. اطلع عليه بتاريخ 21 مارس 2019. 
  4. ^ Plumer، Brad (2018-07-23). "A simple guide to CRISPR, one of the biggest science stories of the decade". Vox. اطلع عليه بتاريخ 21 مارس 2019.