Bakteriyel hücreleri enfekte eden bakteriyofaj virüsleri, Bakteriyel virüsler. www.shutterstock.com adresinden
Bugün, bilimsel topluluk oluşturmak için gen düzenleme umudunda donuk “Tasarımcı” insanlar. Gen düzenlemesi iklim değişikliğinden daha büyük, hatta atomun enerjisini serbest bırakmanın sonuçları olabilir.
CRISPR Kümelenmiş Düzenli Aralıklı Kısa Palindromik Tekrarlar için bir kısaltmadır. Bu, bakterilerin kendilerini bakteriyofajlar tarafından enfeksiyonlardan korumak için geliştirdikleri, gezegendeki en bol yaşam formu olan bağışıklık sistemidir.
Bilinen herhangi bir yaşam formundan daha küçük
Paris'te bakteriyofajlar keşfedildi Felix d'Hérelle at Pasteur Enstitüsü 1917 içinde. Dizanteriden kendiliğinden iyileşen bir grup hasta çalışıyordu. D'Hérelle, bilinen herhangi bir yaşam formundan daha küçük bir antimikrobun, enfekte hastalarda bakterileri öldürdüğünü ileri sürdü. Bu yeni yaşam formunun varlığını kesin olarak gösterdi ve onlara bakteriyofajlar adını verdi: bakterilere saldıran virüsler.
Bakteriyofaj yoğun olarak incelenmiştir: onun güzelliği elektron mikroskobu ile ortaya çıkarıldı ve onun genomu sıralı ilk yaşam formuydu.
Bir bakteriyofaj saldırısına cevap vermek
2007'te, gıda üretim şirketi Danisco'dan Rodolphe Barrangou ve Philippe Horvath, yoğurt üretiminde uzun süredir devam eden bir sorunu çözmek için Laval Üniversitesi'nden Sylvain Moineau ile işbirliği yaptı. Şöyle sordular: Neden yoğurt ve peynir üretimi için gerekli olan bakteriler bakteriyofaj saldırılarına karşı duyarlıydı ve bu nasıl önlenebilirdi?
Barrangou, Horvath ve Moineau şaşırtıcı keşif Bu bakteri aslında bir bağışıklık sistemine sahipti.
CRISPR: Edinilmiş Bakteriyel Bağışıklık Sistemleri.
{youtube}yW0yA3qoH9A{/youtube}
İlk bakteriyofaj saldırısından sonra, az sayıdaki hayatta kalan bakteriler yeni saldıran bakteriyofajların DNA'sını tanıyacaktır. Hayatta kalan bakteriler daha sonra bakteriyofajların ölümüne yol açan bir bağışıklık tepkisi oluşturacaktır. Bir faj atağında hayatta kalan bakteriler, enfeksiyonun bir “hafızası” olarak hizmet etmek üzere bakteriyel genomları içinde bir bakteriyofaj DNA parçası gömecektir.
Hedef ve sever
O zaman Barrangou, Horvath ve Moineau keşfetti İstilacı bakteriyofajların nasıl ortadan kaldırıldığı. Yeni istilacı bakteriyofajın tanınması üzerine, bakteriler istilacı bakteriyofajın DNA'sını hedefleyecek ve kesecektir.
Québec: CRISPR-Cas9: Yiyecek ve İçecek | Sylvain Moineau.
{youtube}Bz0aN5qEkyw{/youtube}
Biyologlar Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier daha fazlasını keşfetti bu “rehberleri” bakteri bağışıklık sisteminde gelişti. DNA'sı, önceki bir enfeksiyondan elde edilen hafıza parçasına tekabül eden herhangi bir bakteriyofaj, "yönlendirmeli" bir temizleme makineleri tarafından tanınacak ve parçalanacaktır. Birlikte, bakteriyofaj DNA'nın hafıza parçalarını içeren bakteriyel bağışıklık sistemi ve bakteriyel tepki makineleri, CRISPR-Cas9 sistemi olarak bilinir.
Ticari sömürü keşif takip etti. Doudna, Charpentier ve diğerleri, bu yeni biyolojik sistemin, herhangi bir yaşam formundaki genleri düzenlemek için kullanılabileceğini kabul etti.
Bozeman Bilim: CRISPR Nedir?
{youtube}MnYppmstxIs{/youtube}
CRISPR-Cas9 sistemi keşfedilen ilk gen düzenleme sistemi değildir. Son biyokimyacı Michael Smith, British Columbia Üniversitesi'nde iken, kanser ve diğer hastalıklarla ilgili uygulamalar ile gen düzenleyen kimyasal bir yöntem bulduğu için 1993'te Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
UBC Science: Michael Smith'in Mirası.
{youtube}khYP1dN5nRg{/youtube}
Potansiyel bir çözüm olarak bakteriyofajlar
D'Hérelle, dizanteriden iyileşen hastalardan izole edilen aynı bakteriyofajın, tavşanları ölümcül bir enfeksiyondan korumak için kullanılabileceğini gözlemledi. Antibiyotik keşfe çıkmadan önce, d'Hérelle'nin keşfi ilham verdi Sinclair Lewis İnsanlarda bakteriyofaj tedavisini yapabilme Pulitzer ödüllü romanı Arrowsmith.
Biri en büyük bakteriyofaj koleksiyonları küresel olarak Laval Üniversitesi'nde. Sylvain Moineau küratördür ve koleksiyonun adı Felix d'Hérelle'dir.
Şimdi umut şu ki, bakteriyofaj terapisi için potansiyel bir çözüm olarak kabul edilebilir. antibiyotik direnci. Bununla birlikte, faj terapisinin herhangi bir beklentisi, şu anki sömürü tarafından cücedir. ticari faydalar CRISPR-Cas9 sistemi.
Bugün sonuçları Pandora'nın Kutusunu açmamızın üzerimizde. CRISPR-Cas9 sisteminin, hasat edilmiş insan yumurtalarının "germ-line" gen düzenlemesi yoluyla tasarımcı insanları üretmek için uygulanması, art arda gelen nesiller boyunca devam eden kalıcı değişiklikler yaratacaktır ve bu eylemler üzerindeki korkular, nükleer savaş ve iklim değişikliğinin sonuçları.
Ancak “germline olmayan” CRISPR-Cas9'in hastalığın gen düzenlemesi gibi başka potansiyel uygulamaları da vardır. Bu yakın zamanda başarıyla gerçekleştirildi köpeklerde kas distrofisi. Pandora'nın Kutusunun mitine benzer şekilde, “germ-line” gen düzenleme konusundaki karamsarlık, insanlığın gelecekteki yararı umuduyla dengelenebilir.
{youtube}lXmHA-XySmk{/youtube}
Yazar hakkında
John Bergeron, Emeritus Robert Reford ve McGill'deki Tıp Profesörü ve McGill Üniversitesi. John Bergeron, minnetle Kathleen Dickson'yi ortak yazar olarak kabul ediyor.
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
İlgili Kitaplar
at InnerSelf Pazarı ve Amazon
