الصور الأولى لأداة كريسبر (CRISPR) المطورة، وأفقٌ جديد في مجال التعديل الجيني

التقط علماء من جامعة كولومبيا مؤخرًا الصور الأولى لأداة تعديل جيني جديدة مطورة عن أداة "كريسبر- CRISPR" الشهيرة، وأطلق الباحثون على هذه الأداة اسم "INTEGRATE".

استُوحيَت الفكرة بعد اكتشاف "جين قافز- jumping gene" الفريد من نوعه في بكتيريا "ضمة الهيضة-  Vibirio cholera"، والذي يستطيع إدخال حمولات جينية كبيرة في الجينوم دون قطع الـ(DNA).

يبدأ عمل هذه التقنية كبداية تقنية (CRISPR)، ولكنَّه ينتهي انتهاءً مختلفًا؛ فوظيفة جزيئة الـ(RNA) في تقنية كريسبر كانت الكشفَ عن التسلسل المستهدف في الدنا لقطعه ويتكفل نظام الإصلاح في الخلية بترميمه بعد ذلك، وهذا ما شكَّل عوائق كبيرة في استخدام هذه التقنية على نطاق واسع، ولكنَّ تقنية (INTEGRATE) استخدمته لتحديد موقع الإدخال بدقة، مضيفةً بذلك تقدمًا إلى مجال العلاج الجيني وزيادة دقته وكفاءته.

ولدراسة آلية التعديل الجيني هذه، استخدم العلماء "المجهر الإلكتروني فائق البرودة- Cryogenic electron microscopy"، والذي حاز مبتكروه على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2017، وذلك لتجميد معقَّد التعديل الجيني في أثناء عمله في وسط من النتروجين السائل، ثم أُمطِر بالإلكترونات، واستُخدمَت الصور الملتقطة لتشكيل أنموذجات دقيقة على مستوى الذرات تتضمَّن تفاصيل دقيقة جدًّا عن آلية عمل هذا المعقَّد.

وكشف الأنموذج البنيوي عن بنيةٍ مكونة من قسمين رئيسين منتظمين انتظامًا ليفيًّا حلزونيًّا، ويُدعَى القسم الأكبر بـ"الشلال- Cascade" ويحمل "جزيئة حمض نووي ريبي موجهة guide RNA" ويلتف حولها، وتُستخدَم هذه الجزيئة من الـ(RNA) للكشف عن وجود تسلسل هدف مطابق لها على الـ(DNA) لتتشافع معه، ثم تخيط سلسلة الـ(DNA) مع بروتينات متوضِّعة في نهاية المعقَّد، لتحشد في النهاية إنزيماتٍ تساعد في تعديل الـ(DNA).

صورة توضح قسم الشلال ملونًا بالأزرق الداكن.

المصدر: 

هنا