CRISPR: জিন ম্যানিপুলেশন জন্য একটি নতুন টুল

সম্প্রতি বিজ্ঞানীরা ডিএনএ প্রকৌশলী একটি উত্তেজনাপূর্ণ নতুন হাতিয়ার খুঁজে পেয়েছেন। দ্য CRISPR আপনার সবজি রেফ্রিজারেটর তাজা রাখা সঙ্গে সিস্টেম কিছুই করার আছে। এটি প্রায়শই কোনও প্রাণীতে জিনোমিক ডিএনএকে কাজে লাগানোর জন্য নতুন পদ্ধতির আদ্যক্ষর। গবেষকরা জিনগুলি হারাতে বা বাদ দিতে, জিন অভিব্যক্তি চাপিয়ে দিতে এবং জীবাণুগুলিকে সিআরআইএসপিআর প্রযুক্তির সাথে অভিব্যক্তি বাড়ানোর জন্য নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হয়েছে। এটি একটি খুব নমনীয় কৌশল যা গবেষকরা সহজেই তাদের ফাংশন বোঝার জন্য জিনগুলির অভিব্যক্তি পরিবর্তন করতে ব্যবহার করতে পারেন।

ঠিক কি ক্রিসমাস হয়?

CRISPR জন্য দাঁড়িয়েছে ক্লাস্টার নিয়মিত-বিচ্ছিন্ন স্বল্প পিলিনড্রোমিক পুনরাবৃত্তি একটি উত্তেজনাপূর্ণ প্রযুক্তি জন্য অবিশ্বাস্যভাবে বিরক্তিকর নাম। কেন ক্লান্তিকর নাম? এটি প্রথম কারণ ব্যাকটেরিয়াতে 1 9 80 এর দশকের শেষ দিকে আবিষ্কৃত হয়েছিল, কারণ কোনটিই র্যান্ডম ডিএনএ সিকোয়েন্স দ্বারা বিচ্ছিন্ন ডিএনএর স্বল্প অংশগুলির জন্য ছিল তা জানত না। তারা কিছু ব্যাকটেরিয়া জিনোমিক ডিএনএতে কিছু অদ্ভুত বৈশিষ্ট্য ছিল।

ক্যালিফোর্নিয়ার ইউনিভার্সিটির জেনিফার ডোডনা পর্যন্ত প্রায় 20 বছর সময় লেগেছিল যে এই ক্রম ব্যাকটেরিয়ার সংক্রামিত কিছু ভাইরাল ডিএনএর অংশগুলির সাথে মিলেছে। হিসাবে এটি চালু, সিআরআরএসপিআর ক্রম ব্যাকটেরিয়া জন্য একটি ইমিউন সিস্টেম ছিল।

এটা কিভাবে কাজ করে?

ডুডনা ও তার সহযোগী, এমম্যানুইলে চারপেন্টিয়ার, অবশেষে ভাইরাস সংক্রামিত হলে ব্যাকটেরিয়া যে ভাইরাসটি ডিএনএ সংক্রামিত ডিএনএ টুকরাগুলির সাথে মিলিত হয়েছিল, সেগুলি ব্যবহার করে আরএনএ তৈরি করতে ব্যবহার করেছিল যা আক্রমণকারী ভাইরাসটির ডিএনএতে আবদ্ধ ছিল। তারপর, র্যান্ডম ডিএনএ থেকে তৈরি আরএনএর দ্বিতীয় অংশ যা CRISPR পুনরাবৃত্তিগুলিকে পৃথক করে দেয়, এটি একটি প্রোটিন সহ Cas9 নামে পরিচিত। এই প্রোটিন ভাইরাসের ডিএনএ সংক্রমণ এবং ভাইরাস নিষ্ক্রিয় করা হবে।

গবেষকরা দ্রুত বুঝতে পেরেছিলেন যে তারা জিনগুলি হারাতে নির্দিষ্ট ডিএনএ সিকোয়েন্সগুলি কাটতে CRISPR এর এই ক্ষমতাটি কাজে লাগাতে পারে। জিনক আঙ্গুলের নিউক্লিয়াস এবং TALENS যেমন অন্যান্য জিনোমিক ডিএনএতে নির্দিষ্ট অবস্থানগুলিকে লক্ষ্যবস্তুতে কাটতে এবং কাটানোর জন্য অন্যান্য কৌশল রয়েছে তবে এই পদ্ধতিগুলি ডিএনএর নির্দিষ্ট অঞ্চলের বিকল্পগুলি লক্ষ্য করার জন্য ভারী প্রোটিনগুলিতে নির্ভর করে। এই পূর্ববর্তী পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করে অনেকগুলি জিনের সাথে একটি বৃহত স্কেলে সংশোধন এবং সম্পাদনা করা কঠিন।

এটা কি তাই দরকারী করে তোলে?

সিআরআইএসএসপিআর সিস্টেমটি কেবল আরএনএর দুটি স্বল্প টুকরাতে নির্ভর করে: যেটি লক্ষ্যবস্তু ডিএনএ অঞ্চলের সাথে মিলিত হয়, এবং দ্বিতীয়টি যা ক্যাস9 নামক একটি প্রোটিনের সাথে সংযুক্ত থাকে। প্রকৃতপক্ষে, যদিও, এটি প্রমাণ করে যে এই ছোট RNA টুকরা উভয় একটি দ্বৈত-ফাংশন মধ্যে মিলিত করা যেতে পারে একক-নির্দেশিকা আরএনএ অণু যা উভয় একটি নির্দিষ্ট ডিএনএ ক্রম লক্ষ্য করে এবং Cas9 Cleaving প্রোটিন নিয়োগ করে। এর মানে হল, ক্যাস9 প্রোটিন এবং আরএনএর একটি ছোট টুকরা 85 ঘন দীর্ঘ যা জিনোমের প্রায় কোথাও ডিএনএ কাটার প্রয়োজন।

ডিএনএটি একটি একক গাইড আরএনএ এবং ক্যাস9 প্রোটিন তৈরির ক্ষেত্রে তুলনামূলকভাবে সহজ যা প্রায়শই কোনও কোষ তৈরি করে যা সাধারণত CRISPR প্রযোজ্য হয়।

যাইহোক, সুবিধাজনক লক্ষ্যমাত্রা অন্য TALENS এবং দস্তা আঙ্গুলের উপর CRISPR প্রযুক্তির একমাত্র সুবিধা নয়। এই বিকল্প পন্থাগুলির চেয়েও সিআরআরএসপিআর সিস্টেমটি আরও বেশি কার্যকর। উদাহরণস্বরূপ, হার্ভার্ডের একটি গোষ্ঠী দেখায় যে সিআরআইএসএসআরআর 51% -79% ক্ষেত্রে একটি লক্ষ্যযুক্ত জিন মোছা হয়েছে, যেখানে TALENS দক্ষতা 34% এর চেয়েও কম। এই উচ্চ দক্ষতার কারণে, আরেকটি গ্রুপ একক প্রজন্মের ট্রান্সজেনিক মাউস উৎপাদনের জন্য ভ্রূণীয় মাউসে সরাসরি জিনগুলি খোঁচা করার জন্য সিআরআরএসপিআর প্রযুক্তি ব্যবহার করতে সক্ষম হয়েছিল।

একটি নির্দিষ্ট লক্ষ্যমাত্রা উভয় কপি মধ্যে মিউটেশন পেতে প্রজনন এর কয়েক প্রজন্মের প্রমিত পদ্ধতির প্রয়োজন।

অন্য কি এটা করতে পারেন?

একটি জিন মুছে ফেলার পাশাপাশি, কিছু গোষ্ঠীও বুঝতে পেরেছে যে কয়েকটি বিকল্পের সাথে সিস্টেমটি জেনেটিক ম্যানিপুলেশন এর অন্যান্য প্রকারের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ২013 সালের শুরুর দিকে, এমআইটি-এর একটি গ্রুপ দেখিয়েছিল যে জিনোমিক ডিএনএতে নতুন জিনগুলি সন্নিবেশ করতে CRISPR ব্যবহার করা যেতে পারে। এর অল্প কিছুদিন পরেই ইউসিএসএফ-এ একটি গ্রুপ ব্যাকটিরিয়াতে লক্ষ্য জিনের অভিব্যক্তি চাপিয়ে দেওয়ার জন্য সিআরআইএসপিআরআই-র ডাবল সংশোধিত সংস্করণ ব্যবহার করে। সম্প্রতি, ড্যুক ইউনিভার্সিটির একটি গ্রুপও জিনের সেটগুলি সক্রিয় করার জন্য সিস্টেমের একটি বৈচিত্র তৈরি করেছে।

বিভিন্ন গ্রুপগুলি বিভিন্ন জৈব প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে কোনটি জড়িত তা নির্ধারণ করার জন্য একাধিক জিনকে একবারে দেখানোর জন্য এই পন্থাগুলির বৈচিত্র্যের সাথে কাজ করছে।

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এর চকচকে নতুন খেলনা

অবশ্যই, জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের এই নতুন হাতিয়ার এবং বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এটি প্রয়োগ করার জন্য প্রচুর উত্তেজনা রয়েছে। যাইহোক, এখনও এমন কিছু চ্যালেঞ্জ রয়েছে যা অতিক্রম করতে হবে এবং যেমনটি প্রায়শই নতুন প্রযুক্তির ক্ষেত্রে, সীমাবদ্ধতাগুলি কোথায় কাজ করতে সময় লাগে। উদাহরণস্বরূপ, হার্ভার্ডের গবেষকরা দেখেন যে সিআরআরএসপিআর টার্গেটিং প্রাথমিকভাবে চিন্তার মতো ঠিক নাও হতে পারে। লক্ষভ্রষ্ঠ ডিআরএ পরিবর্তন করার সময় CRISPR জটিল প্রভাবগুলি অচেনা পরিবর্তন হতে পারে।

চ্যালেঞ্জ সত্ত্বেও, সিআরআরএসপিআর স্পষ্টভাবে জিনোমিক ডিএনএর পরিবর্তনকে সহজতর করার জন্য ব্যাপক সম্ভাবনা দেখিয়েছে যা মানব জিনোম ফাংশনে হাজার হাজার জিনের কীভাবে জিনগুলিকে আরও দ্রুত বুঝতে সাহায্য করবে। এই রোগ সংক্রমণ এবং নির্ণয়ের উন্নতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব আছে। উপরন্তু, অতিরিক্ত বিকাশের সাথে, প্রযুক্তিটি উপন্যাসের উপাদানের জন্য উপকারী হতে পারে। এটি জিন থেরাপি জন্য একটি নতুন পদ্ধতির প্রদান করতে পারে। তবে, এই অগ্রগতি বন্ধ একটি উপায়।

এখনকার জন্য, এই নতুন গবেষণা সরঞ্জামটির দ্রুত বিকাশ ঘটাতে এটি কেবলমাত্র উত্তেজনাপূর্ণ এবং এটির অনুমতিগুলির প্রকারগুলি সম্পর্কে চিন্তা করতে পারে।

(পোস্ট: 30 সেপ্টেম্বর, ২013)