نوشته‌ها

گسترش عملکرد کریسپر با کشف آنزیم جدید | CRISPR | دانشگاه MIT آمریکا | SpCas9 | ScCas9 | کم خونی داسی شکل | کریسپر | کریسپر ppt | کتاب کریسپر

گسترش عملکرد کریسپر با کشف آنزیم جدید

گسترش حوزه عملکردی سیستم کریسپر در ژنوم با کشف آنزیم جدید

سیستم ویرایش ژنومی CRISPR-Cas9 بدون شک یکی از بزرگترین دستاوردهای علمی محققان بوده که امکان دست ورزی‌های مختلف را در ژنوم فراهم نموده است، با این وجود این سیستم همچنان با یک چالش بزرگ روبرو است: امکان استفاده محدود از آن در ژنوم. دلیل این محدودیت وابسته بودن این سیستم در شناسایی واتصال به نواحی اطراف توالی هدف به نام protospacer adjacent motif یا PAM است، به همین دلیل امروزه این سیستم ویرایشی تنها در 9.9٪ از کل ژنوم می‌تواند استفاده شود.

در مسیر توسعه کاربردهای این سیستم ویرایشی محققان دانشگاه MIT آمریکا با طراحی یک الگوریتم انفورماتیکی جدید تحت عنوان (Search for PAMs by Alignment of Targets) یا SPAMALOT اقدام به بررسی ژنوم باکتری‌های مختلف نمودند تا آنزیم‌های جایگزین مناسب برای SpCas9 را بیابند (این آنزیم که از باکتری Streptococcus pyogenes گرفته شده، پرکاربردترین آنزیم استفاده شده در این سیستم است و از دو نوکلئوتید گوانین به عنوان ناحیه PAM خود استفاده می‌کند).

یافتته‌های حاصل از غربالگری این محققان منجر به یافتن یکی از انواع آنزیم Cas9 در باکتری Streptococcus canis یا ScCas9 شد که نسبت به نمونه مشابه قبلی کاربرد بسیار وسیعتری می‌تواند داشته باشد. این آنزیم برای عملکرد خود فقط به یک نوکلئوتید گوانین وابسته بوده و به این ترتیب دامنه کاری سیستم کریسپر را تا 50٪ از ژنوم گسترش خواهد داد. علاوه بر توسعه زمینه کاری سیستم کرایسپر در سطح ژنوم محققان امیدوارند آنزیم جدید زمینه ساز ورود این سیستم به بحث درمانی بیماری‌های ناشی از جهش‌های تک نوکلئوتیدی مانند کم خونی داسی شکل باشد.

 

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی

 لینک مقاله

 

گسترش عملکرد کریسپر با کشف آنزیم جدید | CRISPR | دانشگاه MIT آمریکا | SpCas9 | ScCas9 | کم خونی داسی شکل | کریسپر | کریسپر ppt | کتاب کریسپر

گسترش عملکرد کریسپر با کشف آنزیم جدید | CRISPR | دانشگاه MIT آمریکا | SpCas9 | ScCas9 | کم خونی داسی شکل | کریسپر | کریسپر ppt | کتاب کریسپر

 

کریسپر | فیلم سینمایی Rampage | فناوری کریسپر | کریسپر چیست | جزوه کریسپر | تکنیک کریسپر | آموزش کریسپر | پاورپوینت کریسپر | فیلم سینمایی هراس و خطرات کریسپر

فیلم سینمایی Rampage | اولین فیلم در رابطه با هراس و خطرات کریسپر

فیلم سینمایی Rampage | اولین فیلم در رابطه با هراس و خطرات کریسپر

فیلم سینمایی Rampage، اولین فیلمی می باشد که در رابطه با هراس و خطرات ناشی از فناوری کریسپر ساخته شد. فیلم Rampage (رمپیج) محصول سال ۲۰۱۸ و به کارگردانی برد پیتون است. فیلم در آوریل ۲۰۱۸ اکران شد و موفق شد با فروش ۴۲۲ میلیون دلاری خود، رتبه هشتم پرفروش‌ترین فیلم‌های ۲۰۱۸ را به دست آورد.

این فیلم با یک عملیات سری در ایستگاه فضایی شروع می شود. که در آن عده ای از دانشمند با فناوری کریسپر در حال آزمایش بر روی موش آزمایشگاهی می باشند. در این داستان دانشمندان طی این آزمایشات موفق شده اند نرخ رشد وال آبی، رشد نامعین کوسه، قدرت سوسک کرگدنی، سرعت چیتا را از طریق فناوری کریسپر در موجودات ایجاد بکنند.

عملیات در این ایستگاه فضایی با مشکل مواجه و منجر به مرگ اعضای آن شده است. یک نفر که زنده مانده، با وحشت تقاضای خروج دارد و خبر از نمونه‌ای می‌دهد که: «دیگر فقط یک موش نیست. فرد زنده مانده، باقی نمونه‌ها را جمع می‌کند و با خود به کپسول فرار می‌برد تا به زمین برگردد. اما برگشت او موفقیت‌آمیز نیست و پس از انفجار کپسول، باقی‌مانده نمونه‌ها پس از عبور از جو به زمین برخورد می‌کنند. برخوردی که تعدادی از حیوانات را به ویروس آلوده می‌کند و منجر به جهش در آن‌ها می‌شود…

کانال بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی

کریسپر | فیلم سینمایی Rampage | فناوری کریسپر | کریسپر چیست | جزوه کریسپر | تکنیک کریسپر | آموزش کریسپر | پاورپوینت کریسپر | فیلم سینمایی هراس و خطرات کریسپر

کریسپر | فیلم سینمایی Rampage | فناوری کریسپر | کریسپر چیست | جزوه کریسپر | تکنیک کریسپر | آموزش کریسپر | پاورپوینت کریسپر | فیلم سینمایی هراس و خطرات کریسپر

استفاده از تکنیک کریسپر برای درمان دیستروفی عضلانی دوشن | روش ها و پروتکل های کريسپر | کریسپر pdf | مکانیسم کریسپر | مقاله کریسپر

استفاده از تکنیک کریسپر برای درمان دیستروفی عضلانی دوشن

تیمی از محققین دانشگاه آمریکایی و آلمانی از رویکرد ویرایش ژنیکریسپر/Cas9 برای تولید عضلات قلبی سالم از سلول های بنیادی پرتوان مشتق از بیماران مبتلا به دیستروفی عضلانی دوشن استفاده کرده اند.

دیستروفی عضلانی دوشن

دیستروفی عضلانی دوشن، یک بیماری پیشرونده است که بافت عضلانی بیماران را تحت تاثیر قرار می دهد و می تواند منجر به ناتوانی و نارسایی های قلبی یا عضلانی اسکلتی در فرد شود و در نهایت موجبات مرگ فرد را فراهم کند. این بیماری حاصل موتاسیون های حذف و اضافه در ژن دیستروفین است که مسئول ساخت پروتئین دیستروفین و سالم و قوی نگه داشتن عضلات است.

درمان با استفاده از تکنیک کریسپر

از آن جایی که بیماری ژنتیکی است، بنابراین کاندیدای مناسبی برای ویرایش با کریسپر محسوب می شود. به همین دلیل محققین سعی کردند تکنیک کریسپر/Cas9‌ را در رویکردی به نام myoediting مورد استفاده قرار دهند و به موجب آن موتاسیون های کلیدی در ژن دیستروفین را اصلاح کنند. این مطالعه شامل ایجاد سلول های بنیادی پرتوان القایی از بیماران مبتلا به دیستروفی عضلانی دوشن است. این سلول ها مورد ویرایش قرار گرفته (myoedited) و برای تبدیل شدن به سلول های عضلانی قلبی که قادر به تولید دیستروفین هستند برنامه ریزی شدند.

استفاده از تکنیک کریسپر برای درمان دیستروفی عضلانی دوشن | روش ها و پروتکل های کريسپر | کریسپر pdf | مکانیسم کریسپر | مقاله کریسپر

استفاده از تکنیک کریسپر برای درمان دیستروفی عضلانی دوشن

این سلول های قلبی تولید شده روی داربست های ویژه ای کشت شدند و ارزیابی ها نشان داد که آن ها نه تنها قادر به تپیدن هستند بلکه می توانند پروتئین دیستروفین را نیز تولید کنند. نتایج نشان داده است که این تکنیک می تواند برای درمان60درصد بیماران مبتلا به دیستروفی عضلانی دوشن استفاده شود. این تکنیک روی موش ها و سگ های زنده تست شده است و در مورد موش ها یک سال است که آن ها علایمی از دیستروفی نشان نداده اند. محققین امیدوارند که این تکنیک در مورد انسان نیز صادق باشد تا بتوانند ظروف چند سال آینده مطالعات بالینی آن را شروع کنند.

لینک مقاله 

استفاده از تکنیک کریسپر برای درمان ناشنوایی ارثی | مقاله کریسپر | کریسپر در ایران | کریسپر pdf | مکانیسم کریسپر | تاریخچه کریسپر | کریسپر به زبان ساده | سیستم کریسپر | کریسپر چیست؟

 استفاده از تکنیک کریسپر برای درمان ناشنوایی ارثی

 

 استفاده از تکنیک کریسپر برای درمان ناشنوایی ارثی در مطالعات پیش بالینی

Treatment of autosomal dominant hearing loss by in vivo delivery of genome editing agents

محققان توانستند برای نخستین بار ناشنوایی مادرزادی را با کمک ابزار مهندسی ژنتیک درمان کنند. ناشنوایی یک اختلال ژنتیکی است که اصولا غیرقابل درمان است. ناشنوایی ژنتیکی به دو نوع عمده سندرمیک و غیر سندرمیک تقسیم می گردد.


استفاده از تکنیک کریسپر برای درمان ناشنوایی ارثی | مقاله کریسپر | کریسپر در ایران | کریسپر pdf | مکانیسم کریسپر | تاریخچه کریسپر | کریسپر به زبان ساده | سیستم کریسپر | کریسپر چیست؟

استفاده از تکنیک کریسپر برای درمان ناشنوایی ارثی | مقاله کریسپر | کریسپر در ایران | کریسپر pdf | مکانیسم کریسپر | تاریخچه کریسپر | کریسپر به زبان ساده | سیستم کریسپر | کریسپر چیست؟

در نوع اول (سندرمیک) علاوه بر ناشنوایی و یا کم شنوایی علایم و اختلالات دیگری نیز وجود دارند. در حالت دوم و یا غیر سندرمیک ناشنوایی و یا کم شنوایی تنها علامت بیماری بوده و همراه با سایر عوارض و علایم نمی باشد. البته قابل ذکر است که عدم توان تکلم (لال بودن) نتیجه ناشنوایی بوده و در هر دو گروه بیماران دیده می شود و عامل آن عدم یادگیری مهارت تکلم از راه گوش دادن می باشد. اما اکنون محققان شیوه درمانی را آزمایش کردند که به طور موفقیت آمیز ناشنوایی در موش ها را معکوس کرد و امیدی برای درمان آن در انسان را نیز به وجود آورده است.

تکنیک کریسپر

محققان دانشگاه هاروارد برای این منظور از روش کریسپر CAS استفاده کردند. کریسپر در حقیقت تکنیکی برای ویرایش و بازآزایی DNA در سلول های زنده است. در موش هایی که به طور مادرزاد ناشنوا متولد شده اند، این روش ژن عامل ناشنوایی به نام TMC1 را خاموش کرد. عامل ناشنوایی و کم شنوایی پیچیده می باشد و تاکنون ژن های بسیار زیادی در این زمینه توسط محققان گزارش گردیده است.

انسان هایی که چنین متغیر ژنتیکی داشته باشند، دچار ناشنوایی تدریجی می شوند و محققان امیدوارند این روش درمانی را برای انسان نیز به کار ببرند.

رفرنس 

Treatment of autosomal dominant hearing loss by in vivo delivery of genome editing agents

Nature volume553, pages217–221 (11 January 2018) | Download Citation

Abstract

Although genetic factors contribute to almost half of all cases of deafness, treatment options for genetic deafness are limited We developed a genome-editing approach to target a dominantly inherited form of genetic deafness. Here we show that cationic lipid-mediated in vivo delivery of Cas9–guide RNA complexes can ameliorate hearing loss in a mouse model of human genetic deafness. We designed and validated, both in vitro and in primary fibroblasts, genome editing agents that preferentially disrupt the dominant deafness-associated allele in the Tmc1 (transmembrane channel-like gene family 1) Beethoven (Bth) mouse model, even though the mutant Tmc1Bth allele differs from the wild-type allele at only a single base pair. Injection of Cas9–guide RNA–lipid complexes targeting the Tmc1Bth allele into the cochlea of neonatal Tmc1Bth/+ mice substantially reduced progressive hearing loss. We observed higher hair cell survival rates and lower auditory brainstem response thresholds in injected ears than in uninjected ears or ears injected with control complexes that targeted an unrelated gene. Enhanced acoustic startle responses were observed among injected compared to uninjected Tmc1Bth/+ mice. These findings suggest that protein–RNA complex delivery of target gene-disrupting agents in vivo is a potential strategy for the treatment of some types of autosomal-dominant hearing loss.

ویرایش ژنوم به کمک تکنیک کریسپر بدون وکتور ویروسی Genome Editing for Cancer Therapy: Delivery of Cas9 Protein/sgRNA Plasmid via a Gold Nanocluster/Lipid Core–Shell Nanocarrier

ویرایش ژنوم به کمک تکنیک کریسپر بدون وکتور ویروسی

 

ویرایش ژنوم به کمک تکنیک کریسپر بدون وکتور ویروسی

Genome Editing for Cancer Therapy: Delivery of Cas9 Protein/sgRNA Plasmid via a Gold Nanocluster/Lipid Core–Shell Nanocarrier

تکنیک کریسپر نوعی روش ویرایش ژنوم بسیار قدرتمند و دقیق است که کارایی بالایی دارد اما اگر محقق ابزار استفاده از آن را در اختیار نداشته باشد نمی تواند مفید واقع شود. موتاژنز و سرطان زایی هر دو به دلیل استفاده از وکتورهای ویروسی دیده می شود. گرچه وکتور های ویروسی کارایی بالایی داشته و سلول های زیادی را می تواند ترانسفکت کند اما محققان در پی پیدا کردن راهی برای عدم استفاده از وکتور های ویروسی( بدلیل وجود خطرات احتمالی) هستند.

استفاده از روش های انتقال ژن جدا از وکتور های ویروسی نیز خود دارای مشکلاتی است. از طرفی می تواند موجب تغییر ساختار غشا شود و از طرف دیگر ممکن است چندان کارایی بالایی در ترانسفکت کردن سلول ها نداشته باشد. حتی اگر پروتئین CAS9 و RNA راهنما به سلول انتقال یابد. عدم پایداری RNA خود مساله ای است.

محققان چینی در مطالعه ای به جای استفاده از وکتور های ویروسی، از نانو خوشه هایی از جنس طلا برای انتقال اجزای کریسپربه درون سلول استفاده کردند که از لحاظ شیمیایی و زیستی پایدار است. پروتئین CAS9 و RNA راهنما در مرکز این نانوخوشه قرار می گیرند. این ذرات به مدت 24 ساعت در مجاورت سلول های هدف انکوبه شدند و عمل ترانسفکت سلول ها با موفقیت انجام شد.

با کمک این روش می توان از خطرات احتمالی وکتور های ویروسی کاست و به میزان کارایی ترانسفکت سلول ها با کمک وکتور های غیر ویروسی افزائید.


ویرایش ژنوم به کمک تکنیک کریسپر بدون وکتور ویروسی Genome Editing for Cancer Therapy: Delivery of Cas9 Protein/sgRNA Plasmid via a Gold Nanocluster/Lipid Core–Shell Nanocarrier

ویرایش ژنوم به کمک تکنیک کریسپر بدون وکتور ویروسی
Genome Editing for Cancer Therapy: Delivery of Cas9 Protein/sgRNA Plasmid via a Gold Nanocluster/Lipid Core–Shell Nanocarrier

رفرنس

  3.55 MBدانلود مقاله : حجم

 

مقاومت به مالاریا | دانشمندان به کمک تکنیک کریسپر مقاومت پشه آنوفل را به مالاریا افزایش دادند Gene knockout using new CRISPR tool makes mosquitoes highly resistant to malaria parasite

دانشمندان به کمک تکنیک کریسپر مقاومت پشه آنوفل را به مالاریا افزایش دادند

دانشمندان به کمک تکنیک کریسپر مقاومت پشه آنوفل را به مالاریا افزایش دادند

Gene knockout using new CRISPR tool makes mosquitoes highly resistant to malaria parasite

دانشمندان دانشگاه جانز هاپکینز با حذف یک ژن بنام FREP1 از پشه آنوفل به کمک تکنیک کریسپر موجب شدند تا آن ها را به طورخیلی زیادی به پارازیت مالاریا مقاوم بکند و در نتیجه احتمال انتقال این پارازیت به انسان کاهش می یابد.

 

نویسنده : سعید کارگر

منبع

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

 

CRISPR، crispr چیست؟، pre-crRNA، spacer، تکنیک کریسپر، روش crispr، ساختار ژنی کریسپر، سیستم CRISPR/Cas، سیستم ویرایش ژنومی کریسپر/Cas، فناوری کریسپر، کریسپر، کریسپر pdf، کریسپر چیست؟، کریسپر+ppt، کمپلکس Cas، مکانیسم کریسپر، نقش سیستم کریسپر/Casدر باکتری

تغییر الگوی بال پروانه با تکنیک کریسپر Butterfly wing patterns altered with CRISPR offer insights into evolution of biodiversity

تغییر الگوی بال پروانه با تکنیک کریسپر

تغییر الگوی بال پروانه با تکنیک کریسپر

Butterfly wing patterns altered with CRISPR offer insights into evolution of biodiversity

دانشمندان با کمک تکنیک کریسپر توانستند الگوی بال پروانه را تغییر بدهند. دانشمندان در دو تحقیق این بروی دو ژن WntA و optix که به عنوان ژن های نقاشی “painting gene” شناخته می شوند تمرکز کردند. این دو ژن در الگو و رنگ بال پروانه نقش دارند. با خاموش و روشن کردن این ژن ها دانشمندان به درک بهتری از تکامل این موجودات می توانند دست یابند.
تحقیقات بعدی این محقیقن بر روی این می باشد که با دستکاری این ژن ها می شود آیا رنگ و الگوی بال ها را سفارشی کرد؟؟؟🤔

 

نویسنده : سعید کارگر

منبع

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

CRISPR، crispr چیست؟، pre-crRNA، spacer، تکنیک کریسپر، روش crispr، ساختار ژنی کریسپر، سیستم CRISPR/Cas، سیستم ویرایش ژنومی کریسپر/Cas، فناوری کریسپر، کریسپر، کریسپر pdf، کریسپر چیست؟، کریسپر+ppt، کمپلکس Cas، مکانیسم کریسپر، نقش سیستم کریسپر/Casدر باکتری

تنظیم بیان سیستم کریسپر / کس با استفاده از نور | اپتوژنتیک Photoactivatable CRISPR-Cas9 for optogenetic genome editing

تنظیم بیان سیستم کریسپر / کس با استفاده از نور | اپتوژنتیک

تنظیم بیان سیستم کریسپر / کس با استفاده از نور | اپتوژنتیک

Photoactivatable CRISPR-Cas9 for optogenetic genome editing

برای اینکه پروتئین Cas9 در زمان یا بافت خاصی بیان شود گروهی از محققین سیستم های کریسپر/Cas9 را توسعه داده اند که القایی یا شرطی می باشند. کنترل فضایی و زمانی ویرایش ژنوم با استفاده از Cas9 فعال شونده با نور یا paCas9 امکان پذیر می باشد.
در این تکنیک Cas9 به دو قطعه که فاقد فعالیت نوکئازی می باشد تقسیم می شود که هر کدام از این قطعات با یک دومین دایمریزه شدن با القای نور (pMag and nMag) فیوژ شده اند، به محض تابش نور آبی، دومین های القایی با هم دایمریزه می شوند و paCas9 فعال می شود.

نویسنده : سعید کارگر

منبع

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

 

مکانیسم کریسپر | کریسپر ppt | کریسپر در ایران | کریسپر pdf | مقاله کریسپر | کریسپر پاورپوینت | تکنیک کریسپر | تاریخچه کریسپر

قیچی DNA (سیستم کریسپر) می تواند RNA هم برش بدهد DNA scissors (CRISPR/Cas) can cut RNA, too

قیچی DNA ( سیستم کریسپر ) می تواند RNA هم برش بدهد

قیچی DNA ( سیستم کریسپر ) می تواند RNA هم برش بدهد

DNA scissors (CRISPR/Cas) can cut RNA, too

سیستم ایمنی باکتری “کریسپر/کس” تا قبل از این تحقیق به عنوان ابزاری که DNA مهاجم را برش میدهد شناخته شده بود اما با تحقیقات جدید بر روی پاتوژن غذایی به نام کمپیلوباکتر ژژونی دانشمندان نشان داد که Cas9 می تواند مولکول های RNA را هدف قرار بدهد.
همزمان با این تحقیق، دو گروه دیگر از محقیقین، یافته مشابه این تحقیق در دو گروه دیگر از باکتری ها را گزارش کردند.

 

نویسنده : سعید کارگر

منبع

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

 

مکانیسم کریسپر | کریسپر ppt | کریسپر در ایران | کریسپر pdf | مقاله کریسپر | کریسپر پاورپوینت | تکنیک کریسپر | تاریخچه کریسپر

ذخیره اطلاعات یک GIF در ژنوم باکتری با استفاده از تکنیک کریسپر/Cas

کدگذاری یک فیلم دیجیتال در ژنوم باکتری های زنده به کمک کریسپر

کدگذاری یک فیلم دیجیتال در ژنوم باکتری های زنده به کمک کریسپر/Cas

ذخیره سازی اطلاعات روی مولکول DNA چند سالی است که مورد توجه قرار گرفته و دانشمندان اخیرا موفق شده اند گامی دیگر در این راستا بردارند. حالا یک باکتری زنده را داریم که روی DNA آن یک GIF از اسبی در حال دویدن ذخیره شده است. تا پیش از این، دانشمندان قادر بودند که اطلاعات را روی DNA سنتز شده (غیر زنده) ذخیره کنند ولی ثبت آن روی DNA موجودی زنده یک دستاورد بزرگ به حساب می آید.این اتفاق به لطف سیستم ویرایش ژن کریسپر رخ داده است.

تصاویر و ویدیوهایی که پژوهشگران به درون باکتری مورد نظر انتقال داده اند، متشکل است از پیکسل های سفید و سیاه.

با استفاده از کریسپر همچنین توانستند این تصویر دست را در ژنوم باکتری ذخیره بکنند

با استفاده از کریسپر همچنین توانستند این تصویر دست را در ژنوم باکتری ذخیره بکنند

 

کدهای سه گانه نوکلئوتید این توانایی را دارند تا 21 رنگ خاص را کد بکنند

کدهای سه گانه نوکلئوتید این توانایی را دارند تا 21 رنگ خاص را کد بکنند

 کریسپر . دانشمندان DNA باکتری را توالی یابی کرده و کدها را با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی به اطلاعات حقیقی، یعنی ویدیوها و تصاویر تبدیل کند.

دانشمندان DNA باکتری را توالی یابی کرده و کدها را با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی به اطلاعات حقیقی، یعنی ویدیوها و تصاویر تبدیل کند.

ورود DNA کدگذاری شده به ژنوم باکتری:

اول از همه، دانشمندان پیکسل ها را با رمزگذاری به DNA تبدیل کرده و سپس DNA را با استفاده از شوک الکتریکی به درون باکتری هدایت کرده اند. در واقع این اطلاعات در توالی هایی به نام protospacer ذخیره می شود. و در باکتری مورد نظر به منظور ورود این DNA به ژنوم بیان پروتئین های Cas1 و Cas2 را افزایش دادند.

از اینجا به بعد، سیستم کریسپر DNA را گرفته و وارد ژنوم خود می کند. اگر DNA ساخته شده شبیه به مولکولی باشد که سلول آن را مهاجم می پندارد، به راحتی می توان DNA مورد نظر را روی باکتری ذخیره کرد.

حالا که پروسه انتقال اطلاعات به درون موجود زنده با موفقیت همراه شده، باید بتوان از آن اطلاعات استفاده کرد. به این منظور، دانشمندان DNA باکتری را توالی یابی کرده و کدها را با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی به اطلاعات حقیقی، یعنی ویدیوها و تصاویر تبدیل کند.

 

با این حال، این ویدیو فقط 36 در 26 پیکسل است و هنوز کارایی خاصی ندارد. دانشمندان امید دارند که بتوانند اطلاعاتی به مراتب عظیم تر از این ویدیوی ساده را روی DNA ذخیره کنند که قابل بازیابی باشد.

.

 

Source: https://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23017.html

date : 12 July 2017

نویسنده : سعید کارگر

عضویت در کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

چگونگی استفاده از سیستم ویرایش ژنومی Cre/lox یا Flp/FRT

سیستم ویرایش ژنومی Cre/lox و Flp/FRT

سیستم ویرایش ژنومی Cre/lox

در این تکنیک از پروتیین Cre استفاده می شود که یک ریکامبیناز پروتئین می باشد. علت نامگذاری این پروتیین بخاطر نقش آن ((Cause REcombinas)) می باشد. این پروتیین توالی های 34 جفت بازی بنام loxP را شناسایی می کند. بعد با تشکیل یک لوپ دوتا جایگاه loxP را کنار هم می آورد و ژن موجود را بین این دو مکان حذف می کند و در آخر یک جایگاه loxP باقی می ماند.

نوترکیبی در این محل موجب حذف یا knock-out ژن دلخواه می شود. کارآیی این روش با فاصله گرفتن دو تا جایگاه loxP از هم کاهش می یابد. همچنین با قرار دادن دو جایگاه loxP در اطراف یک ژن نوترکیب شده، می توان زمانی که به این ژن نوترکیب در میزبان نیاز نبوده با القاء بیان پروتیین Cre در گیاهیان ژن نوترکیب شده را حذف کرد.

سیستم ویرایش ژنومی Cre/lox

سیستم ویرایش ژنومی Cre/lox

سیستم مشابه Cre/lox گیاهان در مخمر Flp/FRT می باشد که به طریق مشابه عمل میکند.

سیستم ویرایش ژنومی Flp/FRT 

مانند بسیاری از باکتری ها، برخی از سلول های مخمر عناصر خارج کروموزومی در هسته خود دارند بنام پلاسمید حلقوی 2 میکرونی که مانند DNA همه ی کروموزوم های یوکاریوتی در اطراف هیستون پیچیده است. که از این وکتور به عنوان یک کلونینگ وکتور برای بیان ژن در مخمر استفاده شده است.

در این پلاسمید دو قسمت تکراری وجود دارد که سایت های FRT نامیده می شود، این دو قسمت در نقطه مقابل هم پلاسمید قرار دارند. این پلاسمید همچنین دارای ژن پروتئین FLP می باشد که Flp ریکامبیناز یا فلیپاز نیز نامیده می شود. این آنزیم مناطق FRT را شناسایی می کند و موجب نوترکیبی در این مناطق می شود.

 

🔘در شکل زیر چگونگی استفاده از این سیستم در ویرایش ژنومی نشان داده شده است.

چگونگی استفاده از سیستم ویرایش ژنومی Cre/lox یا Flp/FRT

چگونگی استفاده از سیستم ویرایش ژنومی Cre/lox یا

 

 

نویسنده : سعید کارگر

عضویت در کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

سیستم ویرایش ژنومی کریسپر/Cas

سیستم ویرایش ژنومی کریسپر | مکانیسم کریسپر | تکنیک کریسپر

باکتری ها روش های مختلفی برای مقابله با هجوم ویروس ها دارند، از جمله : جلوگیری از اتصال ویروس ها تا جلوگیری از ورود DNA آن ها.

باکتری ها روش های مختلفی برای مقابله با هجوم ویروس ها دارند، از جمله : جلوگیری از اتصال ویروس ها تا جلوگیری از ورود DNA آن ها.

 

در این دهه اخیر ، دانشمندان یک سیستم ایمنی جدید در باکتری را کشف کردند ، که به باکتری این امکان را می دهد که:
1) از ورود DNA خارجی به ژنوم خود جلوگیری کند
2) همچنین DNAهای مهاجم را مورد هدف قرار داده و آن ها را تخریب بکند.

 

این سیستم اولین بار در سال 1987 کشف شد هنگامی که nakata و همکارانش داشتن بر روی آنزیم iap مطالعه می کردند متوجه شدند که در پایین دست این ژن توالی های تکراری و غیر تکراری وجود دارد.

در سال 2002 بود که مشهده کردند این قسمت های تکراری به صورت پالیندرومی می باشند و همچنین به طور متناوب تکرار شده اند و به وسیله قسمت های غیر تکراری به نام spacer از هم جدا شده اند که اسم این نوع آرایش ژنی را CRISPR گذاشتند که مخفف Clustered Regular Interspaced short Palindromic Repeat می باشد.

این در حالی بود که هنوز عملکرد این سیستم مشخص نشده بود!

در عکس پایین می توانید ساختار ژنی کریسپر را مشاهده کنید

در عکس پایین می توانید ساختار ژنی کریسپر را مشاهده کنید

 

در سال 2005 بود Bolotin مشاهده کرد که ژن های Cas در مجاورت ساختار CRISPR وجود دارد. از آنجا که ژن های Cas یک DNA اندونوکلیاز را کد می کنند، این مشاهده به طور خیلی قوی نشان داد که تخریب DNA خارجی یکی از نقش های سیستم CRISPR/Cas می باشد.

پروتیین Cas9 دوتا جایگاه فعال برای برش رشته های DNA دارد به نام جایگاه های فعال HNH و RuvC1 که در DNA خارجی برش ایجاد می کند. - سیستم ویرایش ژنومی کریسپر/Cas

پروتیین Cas9 دوتا جایگاه فعال برای برش رشته های DNA دارد به نام جایگاه های فعال HNH و RuvC1 که در DNA خارجی برش ایجاد می کند.

نقش سیستم کریسپر/Casدر باکتری:

ایمنی که به وسیله کریسپر در باکتری ایجاد می شود از دو فاز اصلی تشکیل شده است:

1 ) فاز ایمنی سازی immunization
2) فاز ایمنی immunity

 

فاز ایمنی immunity :

در فاز ایمنی به دنبال آلوده باکتری با DNA خارجی ، رونویسی از ژن های سیستم CRISPR/Cas فعال می شود. از ژن های کریسپر یک mRNA نابالغ بنام pre-crRNA ساخته می شود. در بالا دست ژن کمپلکس Cas, توالی trans-activating crRNA وجود دارد که رونوشت این ژن نواحی با توالی تکراری pre-crRNA را شناسایی می کند و با آن ها مکمل می شود، به دنبال RNA polymerase III وارد عمل شده و یک برش ایجاد می کند و موجب تشکیل crRNA بالغ می شود.

در گام بعدی از روی ژن های کمپلکس cas هم پروتیین Cas9 ساخته می شود. سپس کمپلکس Cas9-crRNA-tracrRNA تشکیل می شود. که این کمپلکس لازم و ضروری برای هدف قرار دادن یا تخریب DNAخارجی می باشد.

 

فاز ایمن سازی immunization :

حال جای این سوال وجود دارد ، که اگر DNA فاژی وارد باکتری بشود و توالی crRNA برای شناسایی ژنوم فاژ وجود نداشته باشد آیا باز هم باکتری می تواند این DNA فاژی را شناسایی بکند؟

در هنگام مواجه با چنین DNA خارجی ، باکتری این بار از ژن های کمپلکس cas بجای اینکه پروتیین Cas9 را بسازد، پروتیین Cas1 و Cas2 را می سازد. این پروتیین بدون وجود RNA راهنما یا همان crRNA ، DNA خارجی را شناسایی می کند و آن را برش می دهد. سپس قسمتی از این DNA فاژی برش خورده در لوکوس کریسپر باکتری به عنوان واحدهایspacer قرار می گیرد. پس DNA موجود در نواحی spacer لوکوس کریسپر منشاء فاژی دارند.

بدین ترتیب با گذشت زمان مقدار ژن های این قسمت بیشتر می شود و باکتری هنگام مواجه دوباره با ژنوم این فاژ ، وارد فاز ایمنی کریسپر می شود.

 

 

برای اطلاعات کامل در مورد سیستم ویرایش ژنومی کریسپر/Cas به جزوه زیر مراجعه کنید: