Täpsus on teadlase kaubamärk. Emmanuelle Charpentier ja Jennifer Doudna avastasid geenitehnoloogia revolutsioonilise tööriista nimega CRISPR/Cas9, "geneetilised käärid". Selle elu muutva vahendi pioneerid Emmanuelle Charpentier ja Jennifer Doudna saavad 2020. aastal Nobeli keemiapreemia. Nende 2012. aastal tehtud leiutis tõi kaasa lugematuid avastusi sellistes olulistes valdkondades nagu vähiuuringud, taimeuuringud ja pärilike haiguste ravimise leidmine. CRISPR/Cas9-vahend on lihtsustanud geneetiliste järjestuste toimetamist täpses asukohas vähemal ajal. Nende avastamine on muutnud perspektiivi bioteaduste suhtes. See on hüppelaua uuele ajastule geneetikas, mis toob kasu kõigile elavatele inimestele. 

Mis on CRISPR/Cas9 ja kuidas see avastati?

CISPR/CAS9 on geenitöötlusvahend, mida kasutatakse DNA järjestuse lõikamiseks täpselt soovitud kohas. CRISPR tähistab Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats ja Cas9 on ensüüm, mis aitab järjestust lõigata. CRISPRil on kaks peamist omadust, milleks on nukleotiidikordajad ja vahekordajad. Tavaliselt toimivad CRISPRi puhul nukleotiidijärjestused nagu templaat, et transkribeerida komplementaarne RNA, mida lõpuks nimetati CRISPR RNA-ks (cr RNA). Emmanuelle Charpentier ja Jennifer Doudna olid esimesed, kes avastasid need spacerid ja kordajad. Samuti leidsid nad, et Cas9 ensüüm, mis aitas DNA järjestuse lõikamisel, seondub teise RNA molekuliga. Need kaks molekuli, cr RNA ja trans-aktiveeriv cr RNA, aitasid Cas9-l lõigata kahesuunalise DNA sihtkohas.

Avastuse tegi Emmanuelle Charpentier streptokokkbakteri immuunmehhanismi jälgides viiruse vastu. Teda intrigeeris kõige rohkem see, kuidas bakterites leiduv RNA molekul oli väga sarnase geneetilise koodiga nagu bakterite CRISPR. Pärast kahe järjestuse analüüsimist leiti, et RNA molekul vastas CRISPRi korduvale osale. Edasisel uurimisel leidis ta, et see väike RNA-molekul aktiveeris RNA-järjestuse Cas9 juuresolekul. RNA-järjestus oli CRISPR-järjestuse tulemus. Seda molekuli nimetati trans-aktiveerivaks CRISPR RNA-ks. Kui bakter nakatub viirusega, lisab bakter oma genoomi CRISPR-piirkonnas mäluna viiruse DNA. See aitab bakterit edasise uue nakatumise eest. Seejärel kopeeritakse see CRISPR DNA, et teha CRISPR RNA, mis peaks lõhustuma, et moodustada viiruse DNA, mis aitaks võõras viiruse DNA-d ära tunda. 

Hiljem analüüsis Jennifer Doudna, kas seda viiruslikku DNA-d on võimalik tuvastada CRISPR RNA ja Cas9 ensüümimolekuli abil. Pärast mitmeid katseid ei suutnud nad seda ikka veel tuvastada ja mõistsid, et midagi on puudu. Seega lisasid nad järgmisel korral, kui nad katset tegid, ka Emmanuelle'i poolt avastatud trans-aktiveeriva cr RNA molekuli. Nende üllatuseks tuvastati viiruse DNA, mis viis uue aeonini. 

Tänapäeval on CRISPR/Cas9 toonud kaasa uue lähenemise elule. Seda kasutatakse erinevates teadusvaldkondades. See vahend on olnud evolutsiooniline meditsiiniteadustes. Täna töötavad teadlased selle nimel, et lõpetada pärilikud haigused, mis on inimkonda kõige rohkem mõjutanud. Teine valdkond, kus seda vahendit kasutatakse, on põllumajandus, et muuta taimi nakkuskindlaks, ravimite väljatöötamisel, geeniteraapias ja paljudes muudes valdkondades. Selle vahendi regulatiivse ja eetilise kasutamisega võib inimkond kogeda piirideta maailma. 

Viide 

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

Seotud artiklid
logo-subscribe

Tellige meie uudiskiri

Eksklusiivne kvaliteetne sisu tõhusa visuaalse
teabevahetus teaduses.

- Eksklusiivne juhend
- Disaini näpunäited
- Teaduslikud uudised ja suundumused
- Juhendid ja mallid