CRISPR-Cas9၊ DNA ပြုပြင်ခြင်း၊ guide RNA၊ genome editing၊ ဆေးသုတေသန၊ စိုက်ပျိုးရေး၊ ကျင့်ဝတ်နှင့် မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာ ရောဂါ
CRISPR
CRISPR သည် genome editing ကိရိယာများတွင် ပေါင်းစပ်ထားသော ဘက်တီးရီးယား ခုခံအားစနစ် မိသားစုတစ်ခုဖြစ်ပြီး သိပ္ပံပညာရှင်များသည် Cas9 ကဲ့သို့သော အင်ဇိုင်းများကို DNA အစီအစဉ်များကို ရွေးချယ်၍ DNA အစီအစဉ်များကို လမ်းညွှန်ပေးနိုင်သောကြောင့် မျိုးဗီဇများ အနှောင့်အယှက်၊ ပြုပြင်ခြင်း၊ လေ့လာခြင်း၊ သို့မဟုတ် ပြန်လည်ပြင်ဆင်ခြင်းတို့ ပြုလုပ်နိုင်စေပါသည်။
CRISPR ဆိုတာ ဘာလဲ။
CRISPR မူလက ဘက်တီးရီးယားနှင့် archaea တွင်တွေ့ရသော ထပ်ခါတလဲလဲ DNA အတွဲများကို ရည်ညွှန်းသည်၊ ၎င်းတို့သည် ဗိုင်းရပ်စ်များကိုခုခံကာကွယ်ပေးသည့်နေရာဖြစ်သည်။ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ဤခုခံအားစနစ်၏အစိတ်အပိုင်းများကို genome editing အတွက် ကိရိယာများအဖြစ် ပြောင်းလဲခဲ့သည်။ လူသိအများဆုံးဗားရှင်း CRISPR-Cas9 သည် DNA ကိုဖြတ်ရန် DNA အင်ဇိုင်းနှင့် ကိုက်ညီသော DNA အစီအစဉ်နှင့် Cas9 အင်ဇိုင်းကိုရှာဖွေရန် guide RNA ကိုအသုံးပြုသည်။ ဖြတ်တောက်ပြီးနောက်၊ ဆဲလ်၏ကိုယ်ပိုင်ပြုပြင်မှုစနစ်များသည် မျိုးဗီဇကိုပိတ်နိုင်သည်၊ အမျိုးအစားတစ်ခုအား ပြုပြင်နိုင်သည် သို့မဟုတ် ပြုပြင်မှုပုံစံပုံစံကို ပံ့ပိုးပေးပါက မျိုးဗီဇပစ္စည်းအသစ်ထည့်သွင်းနိုင်သည်။
CRISPR-Cas9 အလုပ်လုပ်ပုံ
CRISPR-Cas9 တည်းဖြတ်မှုတစ်ခုတွင် guide RNA နှင့် Cas9 ပရိုတင်းတို့သည် ဗဟိုအပိုင်းနှစ်ပိုင်းရှိသည်။ guide RNAသည် ပစ်မှတ် DNA အစီအစဉ်နှင့် ကိုက်ညီစေရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ Cas9 အနီးအနားရှိ PAM အစီအစဉ်အတွက် DNA ကို စကင်န်ဖတ်ပြီး၊ guide RNA ကိုက်ညီမှုရှိမရှိ စစ်ဆေးပြီး DNA ကြိုးနှစ်ခုလုံးကို ဖြတ်တောက်ပါ။ ဆဲလ်သည် တစ်သားတည်းမဟုတ်သော အဆုံးပါဝင်ခြင်း သို့မဟုတ် သံယောဇဉ်တွယ်ခြင်းဆိုင်ရာ ပြုပြင်ခြင်းကဲ့သို့သော လမ်းကြောင်းများမှတစ်ဆင့် ကွဲသွားခြင်းကို ပြန်လည်ပြုပြင်သည်။ ထိုပြုပြင်မှုရလဒ်များသည် မျိုးဗီဇလုပ်ဆောင်မှုကို ပြောင်းလဲရန်အတွက် သုတေသီများအသုံးပြုသည့်အရာများဖြစ်သည်။
ဇီဝဗေဒကို ဘာကြောင့် ပြောင်းတာလဲ။
CRISPR genome editing စမ်းသပ်မှုများစွာအတွက် အစောပိုင်းနည်းလမ်းများထက် ပိုမိုလွယ်ကူ၊ စျေးသက်သာပြီး လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ထားသည်။ သုတေသီများသည် guide RNAs အသစ်များကို လျင်မြန်စွာ ဒီဇိုင်းထုတ်နိုင်ပြီး မျိုးဗီဇများစွာကို တစ်ပြိုင်နက် စမ်းသပ်နိုင်ပြီး မျိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများသည် ဆဲလ်များ၊ သက်ရှိများနှင့် ရောဂါများကို မည်သို့အကျိုးသက်ရောက်စေကြောင်း လေ့လာနိုင်ပါသည်။ CRISPR စခရင်များသည် ကင်ဆာ၊ ကူးစက်မှု၊ ဆေးဝါးတုံ့ပြန်မှု၊ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် အခြေခံဆဲလ်ဇီဝဗေဒတွင် ပါဝင်သော မျိုးဗီဇများကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရန် ကူညီပေးသည်။ အဆိုပါကိရိယာသည် မျိုးရိုးဗီဇကို ရိုးရှင်းအောင်ပြုလုပ်ထားခြင်းမဟုတ်သော်လည်း အတိုင်းအတာအသစ်ဖြင့် စမ်းသပ်မှုများစွာကို ပြုလုပ်နိုင်ခဲ့သည်။
ဆေးသုတေသနနှင့်ကုထုံး
CRISPR ကို ရောဂါ နမူနာပုံစံ၊ မျိုးရိုးဗီဇ လုပ်ဆောင်ချက်ကို စမ်းသပ်ရန်၊ မူးယစ်ဆေးဝါး ပစ်မှတ်များကို ရှာဖွေရန်၊ အင်ဂျင်နီယာ ကိုယ်ခံအား ဆဲလ်များနှင့် အချို့သော မျိုးရိုးဗီဇ အခြေအနေများအတွက် ကုထုံးများ ပြုစုရန်အတွက် အသုံးပြုပါသည်။ ကုသမှုများသည် ခန္ဓာကိုယ်ပြင်ပရှိ ဆဲလ်များကို တည်းဖြတ်ပြီး ၎င်းတို့ကို လူနာတစ်ဦးထံ ပြန်ပို့ပေးနိုင်သည်၊ သို့မဟုတ် ပို့ဆောင်မှုစနစ်ဖြင့် ခန္ဓာကိုယ်အတွင်းပိုင်းကို တည်းဖြတ်နိုင်သည်။ တည်းဖြတ်မှုသည် မှန်ကန်သောဆဲလ်များရောက်ရှိရန်၊ လုံလောက်သောအကျိုးကျေးဇူးများထုတ်ပေးရန်၊ အန္တရာယ်ရှိသော off-target အပြောင်းအလဲများကို ရှောင်ရှားရန်နှင့် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ ဘေးကင်းစွာရှိနေရသောကြောင့် ဆေးအသုံးပြုမှုတွင် တင်းကျပ်သောစမ်းသပ်မှုလိုအပ်ပါသည်။
စိုက်ပျိုးရေးနှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ အသုံးပြုမှုများ
အပင်များနှင့် တိရစ္ဆာန်များတွင်၊ CRISPR သည် သုတေသီများအား စရိုက်လက္ခဏာများကို လေ့လာပြီး ရောဂါခံနိုင်ရည်ရှိသော၊ ပြောင်းလဲလာသော အာဟာရ၊ ရာသီဥတုဒဏ်ခံနိုင်ရည် (သို့) ကုန်ထုတ်စွမ်းအားမြှင့်တင်ထားသော မျိုးကွဲများကို ပြုစုပျိုးထောင်ရန် ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။ ၎င်းသည် တစ်ခါတစ်ရံတွင် သဘာဝ ဗီဇပြောင်းလဲမှုများ သို့မဟုတ် သမားရိုးကျ မျိုးပွားခြင်းကဲ့သို့ အပြောင်းအလဲများကို ဖန်တီးနိုင်သော်လည်း ပိုမိုမြန်ဆန်ပြီး တိကျစွာ ပစ်မှတ်ထားနိုင်သည်။ ရောဂါသယ်ဆောင်သော အင်းဆက်ပိုးမွှားများကို ထိန်းချုပ်ရန်အတွက် မျိုးဗီဇဆိုင်ရာ တွန်းအားများကဲ့သို့သော သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ အဆိုပြုချက်များသည် တည်းဖြတ်မှုများသည် တောရိုင်းလူများမှတစ်ဆင့် ပျံ့နှံ့သွားနိုင်သောကြောင့် အုပ်ချုပ်ရေးဆိုင်ရာ မေးခွန်းများကို ပိုမိုမြင့်မားစေသည်။
ဖြတ်တောက်ခြင်းအပြင် DNA
CRISPR သည် DNA ဖြတ်တောက်ခြင်းကိရိယာတစ်ခုမျှသာမဟုတ်တော့ပါ။ မွမ်းမံထားသော Cas အင်ဇိုင်းများသည် ဖြတ်တောက်ခြင်းမပြုဘဲ မျိုးဗီဇကို အတက်အဆင်းပြုလုပ်ခြင်း၊ ချောင်းစပ်အမှတ်အသားများ ပူးတွဲခြင်း၊ DNA စာလုံးတစ်လုံးတည်းကို base editing မှတဆင့် တည်းဖြတ်ခြင်း၊ prime editing မှတဆင့် ပိုမိုပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ပြောင်းလဲနိုင်သည် သို့မဟုတ် RNA ကဲ့သို့သော စနစ်များဖြင့် RNA ပစ်မှတ်များကို ပြုပြင်ပြောင်းလဲနိုင်ပါသည်။ ဤဗားရှင်းများသည် သုတေသီများလုပ်ဆောင်နိုင်သည့်အရာများကို ချဲ့ထွင်ထားသော်လည်း တစ်ခုစီတွင် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်ကန့်သတ်ချက်များ၊ ပေးပို့မှုစိန်ခေါ်မှုများနှင့် ဘေးကင်းရေးမေးခွန်းများရှိသည်။
အန္တရာယ်များနှင့် ကျင့်ဝတ်များ
CRISPR သည် မလိုလားအပ်သော တည်းဖြတ်မှုများ ပြုလုပ်နိုင်သည်၊ အချို့သော ပစ်မှတ်ဆဲလ်များကို လွတ်သွားအောင်၊ ကိုယ်ခံအား တုံ့ပြန်မှုများကို အစပျိုးပေးနိုင်သည် သို့မဟုတ် ရေရှည်အကျိုးသက်ရောက်မှုများသည် ခန့်မှန်းရခက်သော အပြောင်းအလဲများကို ဖန်တီးနိုင်သည်။ ကျင့်ဝတ်ဆိုင်ရာစိုးရိမ်မှုများသည် အကြောင်းအရာအပေါ်မူတည်ပါသည်။ ကုသထားသောလူနာတစ်ဦးရှိ ဆဲလ်များကို တည်းဖြတ်ခြင်းသည် သန္ဓေသား သို့မဟုတ် germline ဆဲလ်များကို တည်းဖြတ်ခြင်းနှင့် နောင်လာနောက်သား မျိုးဆက်များသို့ ပြောင်းလဲမှုများကို လွှဲပြောင်းပေးနိုင်သော ဆဲလ်များ တည်းဖြတ်ခြင်းနှင့် ကွဲပြားသည်။ တရားမျှတစွာဝင်ရောက်ခွင့်၊ မသန်စွမ်းမှုအခွင့်အရေး၊ ခွင့်ပြုချက်၊ မြှင့်တင်မှု၊ ဂေဟစနစ်ဆိုင်ရာသက်ရောက်မှုများနှင့် လူထုကြီးကြပ်မှုတို့သည် အဓိကပြဿနာများဖြစ်သည်။
ဘာကြောင့် အရေးကြီးတာလဲ။
CRISPR ၎င်းသည် သိပ္ပံပညာရှင်များအား ဗီဇဘာလုပ်သည်ကို တိုက်ရိုက်မေးမြန်းရန်နှင့် အချို့ကိစ္စများတွင် ဇီဝဗေဒကိုယ်တိုင်ပြောင်းလဲရန် နည်းလမ်းပေးသောကြောင့် အရေးကြီးပါသည်။ ၎င်းသည် အခြေခံသုတေသနကို ပြုပြင်ပြောင်းလဲခဲ့ပြီး ဆေး၊ စိုက်ပျိုးရေး၊ ရောဂါရှာဖွေရေးနှင့် ဇီဝနည်းပညာအတွက် လမ်းကြောင်းသစ်များ ဖွင့်လှစ်ပေးခဲ့သည်။ ၎င်း၏ ပါဝါသည် လူ့အဖွဲ့အစည်းတွင် genome editing မည်သည့်နေရာတွင် အားပေးသင့်သည်၊ ကန့်သတ်ရန် သို့မဟုတ် တားမြစ်ထားသင့်ပြီး ၎င်း၏အကျိုးခံစားခွင့်များတွင် မည်သူပါဝင်ရမည်ကို ဆုံးဖြတ်ရမည်ကိုလည်း ဆိုလိုသည်။