Η ακρίβεια είναι το σήμα κατατεθέν ενός επιστήμονα. Δεν άφησαν πέτρες χωρίς πέτρες, η Emmanuelle Charpentier και η Jennifer Doudna ανακάλυψαν το επαναστατικό εργαλείο στη γονιδιακή τεχνολογία που ονομάζεται CRISPR/Cas9, "Το γενετικό ψαλίδι". Οι πρωτοπόροι, Emmanuelle Charpentier και Jennifer Doudna, αυτού του εργαλείου που αλλάζει τη ζωή, βραβεύονται με το βραβείο Νόμπελ Χημείας, 2020. Η εφεύρεσή τους το 2012 οδήγησε σε αμέτρητες ανακαλύψεις σε σημαντικούς τομείς όπως η έρευνα για τον καρκίνο, η έρευνα για τα φυτά και η εξεύρεση θεραπειών για κληρονομικές ασθένειες. Το εργαλείο CRISPR/Cas9 διευκόλυνε την επεξεργασία των γενετικών αλληλουχιών στην ακριβή θέση σε λιγότερο χρόνο. Η ανακάλυψή τους έχει μεταμορφώσει την προοπτική απέναντι στις επιστήμες της ζωής. Αποτελεί εφαλτήριο για τη νέα εποχή στη γενετική που θα ωφελήσει τους ζωντανούς. 

Τι είναι το CRISPR/Cas9 και πώς ανακαλύφθηκε;

Το CISPR/CAS9 είναι ένα εργαλείο γονιδιακής επεξεργασίας που χρησιμοποιείται για την αποκοπή μιας αλληλουχίας DNA στην ακριβή θέση ενδιαφέροντος. Το CRISPR σημαίνει Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats και το Cas9 είναι ένα ένζυμο που βοηθά στην κοπή της αλληλουχίας. Το CRISPR έχει δύο κύρια χαρακτηριστικά που είναι οι νουκλεοτιδικές επαναλήψεις και οι αποστάτες. Συνήθως στο CRISPR, οι νουκλεοτιδικές αλληλουχίες λειτουργούν ως πρότυπη αλυσίδα για τη μεταγραφή ενός συμπληρωματικού RNA, το οποίο τελικά ονομάστηκε CRISPR RNA (cr RNA). Οι Emmanuelle Charpentier και Jennifer Doudna ήταν οι πρώτες που ανακάλυψαν αυτούς τους διαχωριστές και τους επαναλήπτες. Ανακάλυψαν επίσης ότι το ένζυμο Cas9 που βοηθούσε στην κοπή της αλληλουχίας DNA συνδεόταν με ένα άλλο μόριο RNA. Τα δύο μόρια, το cr RNA και το trans ενεργοποιητικό cr RNA, βοηθούσαν το Cas9 να κόψει στο σημείο-στόχο του δίκλωνου DNA.

Η ανακάλυψη έγινε από την Emmanuelle Charpentier κατά την παρατήρηση του ανοσοποιητικού μηχανισμού του βακτηρίου του στρεπτόκοκκου κατά του ιού. Το γεγονός που της κίνησε περισσότερο την περιέργεια ήταν το πώς ένα μόριο RNA που βρέθηκε στα βακτήρια είχε πολύ παρόμοιο γενετικό κώδικα με το CRISPR των βακτηρίων. Μετά την ανάλυση των δύο αλληλουχιών διαπιστώθηκε ότι το μόριο RNA ταίριαζε με το επαναλαμβανόμενο τμήμα του CRISPR. Σε περαιτέρω έρευνα διαπίστωσε ότι αυτό το μικρό μόριο RNA ενεργοποιούσε την αλληλουχία RNA παρουσία του Cas9. Η αλληλουχία RNA ήταν το αποτέλεσμα της αλληλουχίας CRISPR. Το μόριο αυτό ονομάστηκε ως trans ενεργοποιούμενο CRISPR RNA. Όταν ένα βακτήριο μολύνεται από έναν ιό, το βακτήριο προσθέτει το ιικό DNA στο γονιδίωμά του στην περιοχή CRISPR ως μνήμη. Αυτό βοηθά το βακτήριο από περαιτέρω νέες μολύνσεις. Αυτό το CRISPR DNA αντιγράφεται στη συνέχεια για να δημιουργήσει CRISPR RNA το οποίο υποτίθεται ότι διασπάται για να σχηματίσει ιικό DNA που θα βοηθούσε στην αναγνώριση του ξένου ιικού DNA. 

Αργότερα, η Jennifer Doudna ανέλυσε αν αυτό το ιικό DNA θα μπορούσε να εντοπιστεί χρησιμοποιώντας το RNA CRISPR και το μόριο του ενζύμου Cas9. Μετά από αρκετά πειράματα δεν μπορούσαν ακόμα να το ταυτοποιήσουν και συνειδητοποίησαν ότι κάτι έλειπε. Ως εκ τούτου, την επόμενη φορά που διεξήγαγαν το πείραμα, προστέθηκε και το μόριο trans ενεργοποίησης cr RNA που είχε ανακαλύψει η Emmanuelle. Προς έκπληξή τους, ταυτοποιήθηκε το DNA του ιού, οδηγώντας στο νέο αίολο που θα ακολουθούσε. 

Σήμερα το CRISPR/Cas9 έχει χαράξει μια νέα προσέγγιση προς τη ζωή. Χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς της επιστήμης. Αυτό το εργαλείο έχει εξελιχθεί στις ιατρικές επιστήμες. Σήμερα οι ερευνητές εργάζονται για τον τερματισμό των κληρονομικών διαταραχών που έχουν πλήξει περισσότερο την ανθρωπότητα. Ο άλλος τομέας στον οποίο χρησιμοποιείται αυτό το εργαλείο είναι η γεωργία για την τροποποίηση των φυτών ώστε να είναι ανθεκτικά στις μολύνσεις, στην ανάπτυξη φαρμάκων, στη γονιδιακή θεραπεία και πολλά άλλα. Με μια ρυθμιστική και ηθική χρήση αυτού του εργαλείου, η ανθρωπότητα μπορεί να βιώσει έναν κόσμο χωρίς όρια. 

Αναφορά 

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/popular-information/

Σχετικά άρθρα
logo-subscribe

Εγγραφείτε στο ενημερωτικό μας δελτίο

Αποκλειστικό περιεχόμενο υψηλής ποιότητας σχετικά με την αποτελεσματική οπτική
επικοινωνία στην επιστήμη.

- Αποκλειστικός οδηγός
- Συμβουλές σχεδιασμού
- Επιστημονικά νέα και τάσεις
- Σεμινάρια και πρότυπα