Natančnost je zaščitni znak znanstvenikov. Emmanuelle Charpentier in Jennifer Doudna sta odkrili revolucionarno orodje v genski tehnologiji, imenovano CRISPR/Cas9, "genetske škarje". Emmanuelle Charpentier in Jennifer Doudna, pionirki tega orodja, ki je spremenilo življenje, bosta leta 2020 prejeli Nobelovo nagrado za kemijo. Njun izum iz leta 2012 je pripeljal do neštetih odkritij na pomembnih področjih, kot so raziskave raka, rastlin in iskanje zdravil za dedne bolezni. Orodje CRISPR/Cas9 je olajšalo urejanje genskih zaporedij na točno določenem mestu v krajšem času. Njihovo odkritje je spremenilo pogled na znanosti o življenju. Je odskočna deska za novo obdobje v genetiki, ki bo koristilo vsem živim. 

Kaj je CRISPR/Cas9 in kako so ga odkrili?

CISPR/CAS9 je orodje za urejanje genov, ki se uporablja za rezanje zaporedja DNK na točno določenem mestu. CRISPR pomeni Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, Cas9 pa je encim, ki pomaga pri rezanju zaporedja. CRISPR ima dve glavni značilnosti, in sicer nukleotidne ponovitve in razmike. Pri CRISPR nukleotidna zaporedja običajno delujejo kot predloge za prepis komplementarne RNK, ki se sčasoma imenuje RNK CRISPR (cr RNK). Emmanuelle Charpentier in Jennifer Doudna sta bili prvi, ki sta odkrili te razmike in repetitorje. Ugotovili sta tudi, da se encim Cas9, ki je pomagal pri rezanju zaporedja DNK, veže na druge molekule RNK. Ti dve molekuli, cr RNA in trans aktivacijska cr RNA, sta encimu Cas9 pomagali pri rezanju na ciljnem mestu dvojne verige DNK.

Do odkritja je prišel Emmanuelle Charpentier, ko je opazoval imunski mehanizem bakterije streptokok proti virusu. Najbolj jo je fasciniralo dejstvo, da je imela molekula RNK, ki jo je našla v bakteriji, zelo podobno genetsko kodo kot CRISPR bakterije. Po analizi obeh zaporedij je bilo ugotovljeno, da se molekula RNK ujema s ponavljajočim delom CRISPR. Pri nadaljnjih raziskavah je ugotovila, da ta mala molekula RNA aktivira zaporedje RNA v prisotnosti Cas9. Zaporedje RNK je bilo rezultat zaporedja CRISPR. Ta molekula se je imenovala trans aktivacijska RNK CRISPR. Ko se bakterija okuži z virusom, doda virusno DNK v svoj genom na območju CRISPR kot spomin. To bakteriji pomaga pri nadaljnjih novih okužbah. Ta DNK CRISPR se nato kopira, da nastane RNK CRISPR, ki naj bi se razcepila in tvorila virusno DNK, ki bi pomagala pri prepoznavanju tuje virusne DNK. 

Kasneje je Jennifer Doudna analizirala, ali je mogoče to virusno DNK identificirati z uporabo RNK CRISPR in molekule encima Cas9. Po več poskusih je še vedno niso mogli identificirati in ugotovili so, da nekaj manjka. Zato so pri naslednjem poskusu dodali še molekule trans aktivacijske CR RNA, ki jih je odkrila Emmanuelle. Na njihovo presenečenje so identificirali virusno DNK, kar je privedlo do novega eona, ki je prišel. 

Danes je CRISPR/Cas9 prinesel nov pristop k življenju. Uporablja se na različnih področjih znanosti. To orodje je bilo evolucijsko v medicinskih znanostih. Danes si raziskovalci prizadevajo za odpravo dednih motenj, ki so najbolj prizadele človeštvo. Drugo področje, na katerem se to orodje uporablja, je kmetijstvo, kjer se spreminjajo rastline v odporne na okužbe, razvoj zdravil, gensko zdravljenje in drugo. Z zakonito in etično uporabo tega orodja lahko človeštvo doživi svet brez meja. 

Referenca 

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

Sorodni članki
logotip-odjava

Naročite se na naše novice

Ekskluzivna visokokakovostna vsebina o učinkovitih vizualnih
komuniciranje v znanosti.

- Ekskluzivni vodnik
- Nasveti za oblikovanje
- Znanstvene novice in trendi
- Učni listi in predloge