2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
वैज्ञानिकों ने एक नई CRISPR प्रणाली विकसित की है जो आपको एक साथ कई स्थानों पर डीएनए को काटने और जीन के वर्गों को हटाने की अनुमति देती है। प्रसिद्ध Cas9 के अलावा, इसमें Cas12a भी शामिल है, जिसमें राइबोन्यूक्लिज़ गतिविधि है और यह एक RNA को कई गाइडों में काट सकता है। सिस्टम को CHyMErA नाम दिया गया था, और यह जीन को बंद करने के लिए नियमित CRISPR / Cas9 की तुलना में अधिक प्रभावी साबित हुआ, जीन जोड़े के गुणों का अध्ययन जो एक दूसरे को प्रभावित करते हैं, पैरालॉग और वैकल्पिक एक्सॉन। यह लेख नेचर बायोटेक्नोलॉजी जर्नल में प्रकाशित हुआ था।
CRISPR / Cas सिस्टम जीवों के जीनोम को बदलने की क्षमता के लिए सबसे अच्छी तरह से जाने जाते हैं। हालाँकि, यह तकनीक न केवल डीएनए को बदलने की अनुमति देती है, बल्कि उन जीनों के कार्यों का भी पता लगाती है जिन्हें अन्य तकनीकों की मदद से नहीं समझा जा सकता है। उदाहरण के लिए, सीआरआईएसपीआर का उपयोग आनुवंशिक अंतःक्रियाओं की जांच के लिए किया जा सकता है - एक फेनोटाइप के विचलन जो अपेक्षित है, जो कई जीनों के ओवरलैप के परिणामस्वरूप होता है।
महत्वपूर्ण प्रश्नों में से एक यह है कि पैरलोगस जीन कौन से कार्य करते हैं और वे फेनोटाइप को कैसे प्रभावित करते हैं - डीएनए की समान प्रतियां जो इंट्राजेनोमिक दोहराव के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुईं। इस तरह की घटनाएं विकास के दौरान हुईं, और धीरे-धीरे जीन की प्रतियां अलग-अलग भूमिकाएं प्राप्त कर सकती थीं। इसके अलावा, वैज्ञानिक वैकल्पिक एक्सॉन के कामकाज का अध्ययन कर रहे हैं - ऐसे क्षेत्र जिन्हें मैसेंजर आरएनए से काटा जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक ही जीन के टेम्पलेट पर विभिन्न प्रोटीन बनाए जा सकते हैं।
इस तरह के अध्ययनों के लिए ऐसे उपकरणों की आवश्यकता होती है जिनका उपयोग जीन के विभिन्न संयोजनों को एक साथ प्रभावित करने के लिए किया जा सकता है। ऐसी प्रणालियाँ हैं जिनमें Cas9 दो या दो से अधिक RNA गाइड के साथ काम करता है, लेकिन उनकी कई सीमाएँ हैं: विभिन्न प्रमोटर और RNA क्षेत्र पुनर्संयोजन कर सकते हैं, और आवश्यक अनुक्रम बाधित होता है। एक अन्य न्यूक्लियस, Cas12a, में एक आंतरिक राइबोन्यूक्लिएज गतिविधि है; यह गाइड RNA को तोड़ सकता है और इससे विभिन्न अनुक्रमों का एक सेट बना सकता है। हालाँकि, Cas12a की दक्षता कम है।
टोरंटो विश्वविद्यालय के थॉमस गोनाटोपोलोस-पोर्नाट्ज़िस और उनके सहयोगियों ने CHyMErA (कैस हाइब्रिड फॉर मल्टीप्लेक्स एडिटिंग एंड स्क्रीनिंग एप्लिकेशन) नामक एक प्रणाली विकसित की है। इसमें Cas9 और Cas12a एक साथ काम करते हैं और एक हाइब्रिड गाइड RNA का इस्तेमाल करते हैं।
वैज्ञानिकों ने हाइब्रिड गाइड आरएनए की एक लाइब्रेरी बनाई है जो विभिन्न महत्वपूर्ण मानव और माउस जीन (450 से अधिक जीन) और कई एक्सॉन को पहचानती है। हाइब्रिड गाइड आरएनए के गुणों और दक्षता की भविष्यवाणी करने के लिए एक दृढ़ तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग किया गया था। एल्गोरिदम को चूहों और मनुष्यों (5000 अनुक्रम) की कोशिकाओं में विभिन्न CHyMErA की शुरूआत के परिणामस्वरूप प्राप्त आंकड़ों पर प्रशिक्षित किया गया था।
प्रौद्योगिकी को अलग-अलग जीनों के साथ-साथ जीन के ज्ञात जोड़े को बंद करने की कोशिश की गई है जो एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करते हैं, एक या दोनों अनुक्रमों को बंद कर देते हैं। फिर, CHyMErA का उपयोग करते हुए, परगनों के 1344 ज्ञात जोड़े में से प्रत्येक को बंद कर दिया गया और विभिन्न एक्सॉन को एक्साइज़ किया गया।
दृढ़ तंत्रिका नेटवर्क की भविष्य कहनेवाला शक्ति 77 प्रतिशत थी, और इसने कैस 12 ए के लिए सक्रिय गाइड आरएनए की पहचान की, जो पहले इस्तेमाल किए गए एनालॉग्स से बेहतर थे। CHyMErA के साथ एक ही जीन को दो बार बंद करना अलग-अलग Cas9 और Cas12a की तुलना में काफी अधिक कुशल था। प्रणाली की मदद से, गैर-समरूप जीन और परगनों के पहले से ही ज्ञात आनुवंशिक अंतःक्रियाओं की पुष्टि की गई, एक दूसरे को प्रभावित करने वाले परगनों के नए जोड़े खोजना भी संभव था। इसके अलावा CHyMERA को वैकल्पिक एक्सॉन के छांटने के लिए प्रभावी पाया गया।
इस साल CRISPR/Cas9 तकनीक का इस्तेमाल सबसे पहले इंसानों में अंधेपन के इलाज के लिए किया गया था। आप हमारे लेख मेमोराइज़ इन लेटर्स में सीआरआईएसपीआर कैसे काम करते हैं, इसके बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।
