Přesnost je charakteristickým znakem vědce. Emmanuelle Charpentierová a Jennifer Doudnová objevily revoluční nástroj v genové technologii CRISPR/Cas9, "genetické nůžky". Průkopnice tohoto nástroje, který mění život, Emmanuelle Charpentierová a Jennifer Doudnaová, jsou oceněny Nobelovou cenou za chemii pro rok 2020. Jejich vynález z roku 2012 vedl k bezpočtu objevů v důležitých oblastech, jako je výzkum rakoviny, výzkum rostlin a hledání léků na dědičné choroby. Nástroj CRISPR/Cas9 usnadnil úpravu genetických sekvencí na přesném místě v kratším čase. Jejich objev změnil pohled na vědy o živé přírodě. Je to odrazový můstek pro novou éru v genetice, která bude přínosem pro živé.
Co je CRISPR/Cas9 a jak byl objeven?
CISPR/CAS9 je nástroj pro editaci genů, který se používá k vystřižení sekvence DNA na přesně určeném místě. CRISPR je zkratka pro Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats a Cas9 je enzym, který pomáhá při stříhání sekvence. CRISPR má dvě hlavní vlastnosti, kterými jsou nukleotidové repetice a mezerníky. Obvykle v CRISPR fungují nukleotidové sekvence jako templátové vlákno pro přepis komplementární RNA, která byla nakonec nazvána CRISPR RNA (cr RNA). Emmanuelle Charpentierová a Jennifer Doudnaová byly první, kdo tyto mezerníky a opakovače objevil. Zjistily také, že enzym Cas9, který napomáhal při stříhání sekvence DNA, se váže na další molekuly RNA. Tyto dvě molekuly, cr RNA a transaktivační cr RNA, pomáhaly Cas9 stříhat v cílovém místě dvouvláknové DNA.
Objev učinila Emmanuelle Charpentierová při pozorování imunitního mechanismu bakterie streptokoka proti viru. Nejvíce ji zaujala skutečnost, že molekula RNA nalezená v bakterii má velmi podobný genetický kód jako CRISPR bakterie. Po analýze obou sekvencí bylo zjištěno, že molekula RNA odpovídá opakující se části CRISPR. Při dalším výzkumu zjistila, že tato malá molekula RNA aktivuje sekvenci RNA v přítomnosti Cas9. Sekvence RNA byla výsledkem sekvence CRISPR. Tato molekula byla nazvána jako transaktivační CRISPR RNA. Když je bakterie infikována virem, přidá virovou DNA do svého genomu v oblasti CRISPR jako paměť. To pomáhá bakterii před další novou infekcí. Tato CRISPR DNA se poté zkopíruje a vytvoří CRISPR RNA, která má být štěpena za vzniku virové DNA, která by pomohla při rozpoznávání cizí virové DNA.
Později Jennifer Doudna analyzovala, zda lze tuto virovou DNA identifikovat pomocí RNA CRISPR a molekuly enzymu Cas9. Po několika pokusech ji stále nemohli identifikovat a uvědomili si, že jí něco chybí. Proto při dalším pokusu přidali i molekulu transaktivační cr RNA, kterou objevila Emmanuelle. K jejich překvapení byla virová DNA identifikována, což vedlo k novému aeonu, který měl přijít.
CRISPR/Cas9 dnes přinesl nový přístup k životu. Využívá se v různých vědních oborech. Tento nástroj prošel evolucí v lékařských vědách. Vědci dnes pracují na ukončení dědičných poruch, které lidstvo postihly nejvíce. Další oblastí, kde se tento nástroj využívá, je zemědělství k úpravě rostlin na odolné vůči infekcím, při vývoji léků, v genové terapii a mnoha dalších. Při regulovaném a etickém používání tohoto nástroje může lidstvo zažít neomezený svět.
Odkaz
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/popular-information/
Přihlaste se k odběru našeho newsletteru
Exkluzivní vysoce kvalitní obsah o efektivním vizuálním
komunikace ve vědě.
