السيطرة على المورثات

هﻷ حكينا عن الهندسة الوراثية و التحكم بالجينات بس ﻷي درجة وصل العلماء ؟

أظهر الباحثون أنّهم يستطيعون تفعيل المورثات (الجينات) turn on أو إيقاف عملها turn off داخل خلايا الخميرة والخلايا البشريّة، عبر التحكّم بالوقت الذي يجري فيه نسخ الحمض الريبي النووي المنزوع الأوكسجين (DNA) إلى الحمض النووي الريبي (RNA) المِرسال messenger RNA- ممّا سيسمح للعلماء بفهم أفضل لوظيفة هذه المورّثات . 

يمكن للتقنيّة أيضاً ان تسهّل تعديل (هندسة) خلايا يمكنها رصد بيئتها, أو إنتاج دواء أو الكشف عن مرض. 

تستند الطريقة الجديدة على استخدام نظام من البروتينات الفيروسيّة التي تم توظيفها مؤخراً لتنقيح (تصحيح) الجينوم (مجموع الجينات في الكائن) genome في الخلايا الجرثوميّة والبشرية. يتألّف النظام الأصليّ، الذي يدعى CRISPR، من عنصرين هما: البروتين الذي يرتبط بال (DNA) ويقوم بتقطيعه، وشريط قصير من ال (RNA ) الذي يوجّه البروتين إلى الموقع المناسب على الجينوم.

استهداف عمليّة الانْتِساخ Targeting Transcription: 

أحد الأغراض التي يستخدم من أجلها نظام CRISPR هو:التحكّم بالانْتِساخ المورثي, وهو العملية التي يتم بها نسخ تسلسل من ال DNA إلى الرنا المِرسال (mRNA) ، الذي ينفّذ التعليمات الوراثية.

يخضع الانتساخ transcription إلى تنظيم صارم بواسطة بروتينات تدعى عوامل النسخ transcription factors, وهي ترتبط بتسلسلات نوعيّة (محدّدة) على شريط ال DNA في منطقة محفّز المورّثة promoter region، وتقوم حينذاك إما بجذب أو بمنع الأنزيمات اللازمة لنسخ هذه المورّثة إلى الحمض النووي الريبي المرسال (mRNA ).

قام الباحثون في هذه الدراسة بتكييف نظام CRISPR ليؤدي دور عامل النسخ.

أولاً، عدّلوا البروتين CRISPR المعتاد , والمعروف باسمCas9، بحيث أنّه لم يعد يستطيع قصّ شريط ال DNA بعد الارتباط به. كما أضافوا إلى البروتين قطعة مهمتها تنشيط أو كبت (تثبيط أو إيقاف) التعبير الجيني، عن طريق تعديل آليات الانتساخ transcriptional machinery في الخلية.

و لإيصال البروتين Cas9 إلى المكان الصحيح, وجّه الباحثون أيضاً إلى الخلايا المستهدفة مورّثة (جين) ليكون كدليل أو مرشد ل RNA الذي يتوافق مع تسلسل DNA على محفِّز الجين (promoter) المُراد تنشيطه .

ما إن يتّحد دليل ال RNA مع البروتين Cas9 داخل الخليّة المستهدَفة , فإنّهما يَستهدِفان المورّثة الصحيحة بدقّة، ويشغّلان (يبدآن) عمليّة الانتساخ. و لدهشة الباحثين, فقد وجدوا أنّ نفس المعقَّد Cas9 (Cas9 complex) يمكن أن يستخدم أيضاً لمنع عمليّة الانتساخ المورّثي، إذا ما استُهدِف في جزء مختلف من المورّثة أو الجين.

المصدر : هنا