فيروسات البكتيريا تصيب الخلايا البكتيرية ، الفيروسات البكتيرية. من www.shutterstock.com
اليوم ، المجتمع العلمي مروع من احتمال تحرير الجينات "مصمم" البشر. قد يكون تحرير الجينات نتيجة أكبر من تغير المناخ ، أو حتى عواقب إطلاق طاقة الذرة.
كريسبر هو اختصار للمجموع المتقلب المنتظم بانتظام. هذا هو الجهاز المناعي الذي طورته البكتريا لحماية نفسها من العدوى عن طريق البكتيريا - وهي أكثر أشكال الحياة وفرة على كوكب الأرض.
أصغر من أي شكل من أشكال الحياة المعروفة
اكتشفت باكتريوفاجيس في باريس من قبل فيليكس دي هيريل في معهد باستور في 1917. كان يدرس مجموعة فرعية من المرضى يتعافون من الزحار بشكل عفوي. اقترح دي هيريل أن مضادًا للميكروبات أصغر من أي شكل حياة معروف قد قتل البكتيريا في المرضى المصابين. أظهر بشكل قاطع وجود هذا الشكل الجديد من الحياة ، وأطلق عليها اسم البكتيريا: الفيروسات التي تهاجم البكتيريا.
وقد تم دراسة البكتيريا بشكل مكثف: جمالها وقد كشفت مع المجهر الالكتروني و الجينوم الخاص بها كان أول نموذج للحياة تسلسل.
الاستجابة لهجوم بكتيريا
في 2007 ، تعاون Rodolphe Barrangou و Philippe Horvath من شركة إنتاج الأغذية Danisco مع Sylvain Moineau من جامعة Laval لحل مشكلة طويلة الأمد في إنتاج اللبن. سألوا: لماذا كانت البكتيريا التي كانت ضرورية لإنتاج اللبن والجبن عرضة لهجوم البكتيريا ، وكيف يمكن منع ذلك؟
أدلى بارانجو ، هورفاث وموينو اكتشاف مذهل أن البكتيريا لديها في الواقع جهاز مناعة.
كريسبر: أنظمة المناعة البكتيرية المكتسبة.
{youtube} yW0yA3qoH9A {/ youtube}
بعد الهجوم البكتيري الأولي ، يتعرف عدد قليل من البكتيريا الباقية على الحمض النووي للجراثيم التي تهاجم حديثًا. ثم تقوم البكتيريا الناجية برفع استجابة مناعية تؤدي إلى موت البكتيريا. إن البكتيريا التي نجت من هجوم فاجي قد تدمج جزءًا من الحمض النووي البكتيري في جيناتها الجرثومية لتكون بمثابة "ذاكرة" للعدوى.
الهدف والقطع
Barrangou ، Horvath و Moineau ثم اكتشف كيف تم القضاء على bacteriophages الغازي. عند التعرف على البكتيريا الجديدة الغازية ، ستستهدف البكتيريا الحمض النووي لعاثرة البكتيريا الغازية وتقطعها.
Fond de recherche de Québec: CRISPR-Cas9: L'origine de la découverte | سيلفان موانو.
{youtube} Bz0aN5qEkyw {/ youtube}
اكتشف علماء الأحياء جينيفر دودنا وإيمانويل شاربونتي المزيد أن "أدلة" تطورت في نظام المناعة البكتيرية. يمكن التعرف على أي عدوى بكتيرية تتطابق الدنا مع جزء الذاكرة المكتسبة من عدوى سابقة ويتم فصلها بواسطة آلة إزالة "موجهة". ويعرف نظام المناعة البكتريوي الذي يجمع بين أجزاء الذاكرة من DNA bacteriophage وآلية الاستجابة البكتيرية باسم نظام CRISPR-Cas9.
الاستغلال التجاري من هذا الاكتشاف. وقد أدرك دودنا وشاربنتييه وآخرون أنه يمكن استغلال هذا النظام البيولوجي الجديد لتحرير الجينات في أي شكل من أشكال الحياة.
بوزمان العلم: ما هي كريسبر؟
{youtube} MnYppmstxIs {/ youtube}
نظام CRISPR-Cas9 ليس هو أول نظام لتحرير الجينات يتم اكتشافه. حصل عالِم الكيمياء الحيوية الراحل مايكل سميث ، بينما كان في جامعة كولومبيا البريطانية ، على جائزة نوبل في 1993 لاكتشاف وسيلة كيميائية لتحرير الجينات مع التطبيقات ذات الصلة بالسرطان وأمراض أخرى.
UBC Science: The Legacy of Dr. Michael Smith.
{youtube} khYP1dN5nRg {/ youtube}
Bacteriophages كحل محتمل
لاحظ دهيريل أن نفس البكتيريا المعزولة من المرضى الذين يتعافون من الزحار يمكن أن تستخدم لحماية الأرانب من عدوى مميتة. قبل اكتشاف المضادات الحيوية ، استلهم اكتشاف دي هيريل سنكلير لويس لإظهار علاج البكتريا والعظام للبشر في بلده رواية حائزة على جائزة بوليتزر اروسميث.
واحد من أكبر مجموعات من bacteriophages عالميًا في جامعة لافال. سيلفان موانو هو المنسق ، وسميت المجموعة باسم Felix d'Hérelle.
والأمل الآن هو أن العلاج البكتيري يمكن اعتباره حلا محتملا مقاومة المضادات الحيوية. ومع ذلك ، فإن أي توقعات للعلاج بالعاثية تتضاءل من الاستغلال الحالي لل الفوائد التجارية نظام CRISPR-Cas9.
اليوم، العواقب من فتح صندوق باندورا على عاتقنا. إن تطبيق نظام CRISPR-Cas9 لتوليد الإنسان المصمم من خلال تحرير الجينات "للخط الجرثومي" للبيض البشري المحصود سيخلق تغييرات دائمة تستمر عبر الأجيال المتعاقبة ، وقد تكون المخاوف بشأن هذه الإجراءات قابلة للمقارنة مع عواقب الحرب النووية وتغير المناخ.
ولكن هناك تطبيقات محتملة أخرى لـ "غير الجراثيم" ، وهي CRISPR-Cas9 ، مثل تحرير الجينات للمرض. هذا وقد تم مؤخرا بنجاح من أجل ضمور العضلات في الكلاب. أكين إلى أسطورة صندوق باندورا ، قد يقابل التشاؤم حول تحرير الجينات "الخط الجرثومي" الأمل في الفائدة المستقبلية للبشرية.
{youtube} lXmHA-XySmk {/ youtube}
نبذة عن الكاتب
جون بيرجيرون ، أستاذ فخري روبرت ريفورد وأستاذ الطب في ماكجيل ، جامعة ماكجيل. يقر جون بيرجيرون بامتنان كاثلين ديكسون كمؤلف مشارك.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
at سوق InnerSelf و Amazon
