Precyzja to znak rozpoznawczy naukowców. Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna odkryły rewolucyjne narzędzie w technologii genowej o nazwie CRISPR/Cas9, "nożyczki genetyczne". Pionierki tego zmieniającego życie narzędzia, Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna, zostały uhonorowane Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii w 2020 roku. Ich wynalazek w 2012 roku doprowadził do niezliczonych odkryć w ważnych dziedzinach, takich jak badania nad rakiem, badania nad roślinami i znalezienie lekarstw na choroby dziedziczne. Narzędzie CRISPR/Cas9 ułatwiło edycję sekwencji genetycznych w dokładnym miejscu w krótszym czasie. Ich odkrycie zmieniło spojrzenie na nauki przyrodnicze. Jest to kamień milowy dla nowej ery w genetyce, która przyniesie korzyści żyjącym. 

Czym jest CRISPR/Cas9 i jak został odkryty?

CISPR/CAS9 to narzędzie do edycji genów, które służy do wycinania sekwencji DNA w dokładnie wybranym miejscu. CRISPR to skrót od Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, a Cas9 to enzym, który pomaga w wycinaniu sekwencji. CRISPR ma dwie główne cechy, którymi są powtórzenia nukleotydów i odstępy. Zwykle w CRISPR sekwencje nukleotydowe działają jak nić szablonowa do transkrypcji komplementarnego RNA, które ostatecznie nazwano CRISPR RNA (cr RNA). Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna były pierwszymi, które odkryły te odstępy i powtórzenia. Odkryli również, że enzym Cas9, który pomagał w cięciu sekwencji DNA, wiązał się z innymi cząsteczkami RNA. Te dwie cząsteczki, cr RNA i transaktywujący cr RNA, pomagały Cas9 w cięciu w docelowym miejscu dwuniciowego DNA.

Odkrycia dokonała Emmanuelle Charpentier, obserwując mechanizm odpornościowy bakterii paciorkowca przeciwko wirusowi. Najbardziej zaintrygował ją fakt, że cząsteczka RNA znaleziona w bakterii miała bardzo podobny kod genetyczny do CRISPR bakterii. Po przeanalizowaniu obu sekwencji stwierdzono, że cząsteczka RNA pasowała do powtarzającej się części CRISPR. Dalsze badania wykazały, że ta mała cząsteczka RNA aktywowała sekwencję RNA w obecności Cas9. Sekwencja RNA była wynikiem sekwencji CRISPR. Cząsteczkę tę nazwano transaktywującym RNA CRISPR. Kiedy bakteria zostaje zainfekowana wirusem, dodaje wirusowe DNA do swojego genomu w regionie CRISPR jako pamięć. Pomaga to bakterii przed kolejnymi infekcjami. To DNA CRISPR jest następnie kopiowane w celu utworzenia RNA CRISPR, które ma zostać rozszczepione w celu utworzenia wirusowego DNA, które pomogłoby w rozpoznaniu obcego wirusowego DNA. 

Później Jennifer Doudna przeanalizowała, czy to wirusowe DNA można zidentyfikować za pomocą RNA CRISPR i cząsteczki enzymu Cas9. Po kilku eksperymentach nadal nie mogli go zidentyfikować i zdali sobie sprawę, że czegoś brakuje. Dlatego następnym razem, gdy przeprowadzili eksperyment, dodano również transaktywującą cząsteczkę cr RNA, która została odkryta przez Emmanuelle. Ku ich zaskoczeniu, udało się zidentyfikować wirusowe DNA, co doprowadziło do powstania nowej ery. 

Obecnie CRISPR/Cas9 zapoczątkował nowe podejście do życia. Jest wykorzystywany w różnych dziedzinach nauki. Narzędzie to przeszło ewolucję w naukach medycznych. Obecnie naukowcy pracują nad wyeliminowaniem dziedzicznych zaburzeń, które najbardziej dotknęły ludzkość. Inną dziedziną, w której narzędzie to jest wykorzystywane, jest rolnictwo w celu modyfikacji roślin na odporne na infekcje, w opracowywaniu leków, w terapii genowej i wielu innych. Dzięki regulacyjnemu i etycznemu wykorzystaniu tego narzędzia ludzkość może doświadczyć nieograniczonego świata. 

Odniesienie 

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

Powiązane artykuły
logo-subskrybuj

Zapisz się do naszego newslettera

Ekskluzywne, wysokiej jakości treści na temat skutecznych efektów wizualnych
komunikacja w nauce.

- Ekskluzywny przewodnik
- Wskazówki dotyczące projektowania
- Wiadomości naukowe i trendy
- Samouczki i szablony