Dead Cas9 ได้ช่วยนักวิจัยปรับแต่ง DNA ในแบบที่พวกเขาไม่เคยทำมาก่อน การแปรผันของใบมีดทื่ออาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไขความลึกลับที่ยิ่งใหญ่อย่างหนึ่งของชีววิทยาได้: ยีนชุดเดียวกันจำนวน 20,000 ยีนก่อให้เกิดเซลล์ประเภทต่างๆ ในร่างกายได้อย่างไรจีโนมเป็นเหมือนเปียโน Jonathan Weissman นักชีวเคมีจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโกกล่าว “คุณสามารถเล่นเพลงที่หลากหลายได้มากมายด้วยคีย์เพียง 88 คีย์ โดยคุณจะกดหนักแค่ไหน ผสมคีย์อะไร และจังหวะเวลา” โดยการเรียกเลขหมายหรือเพิ่มกิจกรรมของการรวมกันของยีนในช่วงเวลาที่แม่นยำระหว่างการพัฒนา เซลล์จะถูกเกลี้ยกล่อมให้กลายเป็นเซลล์ร่างกายหลายร้อยชนิด
ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการ
นั้นโดยดูเมื่อยีนบางตัวเปิดและปิดในเซลล์ต่างๆ กิจกรรมของยีนถูกควบคุมโดยโปรตีนต่างๆ ที่ทำให้เวียนหัวซึ่งเรียกว่าปัจจัยการถอดรหัส เมื่อใดและที่ไหนที่ปัจจัยการถอดรหัสทำหน้าที่อย่างน้อยส่วนหนึ่งจะถูกกำหนดโดยแท็กเคมีบน DNA และโปรตีนฮิสโตนที่บรรจุ แท็กเหล่านี้เรียกว่าเครื่องหมาย epigenetic พวกเขาทำงานบางอย่างเช่นโน้ตดนตรีสำหรับวงออเคสตรา โดยบอกปัจจัยการถอดความ “นักดนตรี” ว่าควรเล่นโน้ตใดและควรเล่นเสียงดังหรือเบาเพียงใด จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถฟังเพลงได้เท่านั้น ด้วย Cas9 ที่ตายไปแล้ว นักวิจัยสามารถสร้างโมเลกุลที่จะเปลี่ยนโน้ตอีพีเจเนติกได้ทุกที่ในโน้ต Weissman กล่าว ซึ่งช่วยให้นักวิจัยจัดเรียงเพลงของตัวเองได้
เครื่องหมาย Epigenetic เกี่ยวข้องกับการเสพติด โรคมะเร็ง ความเจ็บป่วยทางจิต โรคอ้วน โรคเบาหวาน และโรคหัวใจ นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าเครื่องหมายอีพีเจเนติกอยู่เบื้องหลังสิ่งเหล่านี้และอาการเจ็บป่วยอื่นๆ อย่างแท้จริง เนื่องจากพวกมันไม่สามารถเข้าไปในเซลล์และเปลี่ยนเครื่องหมายเพียงอันเดียวในยีนหนึ่งเพื่อดูว่ามันสร้างโน้ตที่เปรี้ยวได้จริงหรือไม่
เครื่องหมายอีพิเจเนติกอย่างหนึ่งดังกล่าว
การเกาะติดของสารเคมีที่เรียกว่าหมู่อะเซทิลกับกรดอะมิโนเฉพาะในโปรตีนฮิสโตน มักเกี่ยวข้องกับยีนที่ออกฤทธิ์ แต่ไม่มีใครสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าเครื่องหมายมีหน้าที่ทำให้ยีนเหล่านั้นทำงาน Charles Gersbach
จาก Duke University และเพื่อนร่วมงานรายงานเมื่อปีที่แล้วในNature Biotechnologyว่าพวกเขาได้หลอมรวม Cas9 ที่ตายแล้วเข้ากับเอนไซม์ที่สามารถสร้างเครื่องหมาย epigenetic ได้ เมื่อนักวิจัยวางเครื่องหมาย epigenetic บนยีนบางตัวกิจกรรมของยีนเหล่านั้นก็พุ่งสูงขึ้นหลักฐานที่แสดงว่าเครื่องหมายนั้นกระตุ้นการทำงานของยีนได้จริงๆ ด้วยเครื่องมือแก้ไขเอพิเจเนติกส์ CRISPR ที่อยู่ในมือ นักวิจัยอาจสามารถแก้ไขเครื่องหมายที่ผิดพลาดได้ในที่สุดเพื่อฟื้นฟูความสามัคคีและสุขภาพ
กลุ่มแล็บของ Weissman เป็นหนึ่งในกลุ่มแรกที่เปลี่ยน Cas9 ที่ตายแล้วให้กลายเป็นตัวนำกิจกรรมของยีน นักวิจัยพบว่าการจอดรถ Cas9 บนยีนนั้นเพียงพอที่จะลดระดับเสียงของกิจกรรมของยีนบางตัวโดยการปิดกั้นโปรตีนที่คัดลอก DNA ไปยัง RNA การรวมโปรตีนที่ทำให้ยีนเงียบลงกับ Cas9 ที่ตายแล้วทำให้ยีนเป้าหมายลดเสียงรบกวนได้ดียิ่งขึ้น นักวิจัยรายงานในCellในปี 2014 ว่าพวกเขาสามารถลดกิจกรรมของยีนลงได้ 90 ถึง 99 เปอร์เซ็นต์สำหรับยีนบางตัวโดยใช้ตัวเก็บเสียง (ซึ่ง Weissman และเพื่อนร่วมงานเรียกว่า CRISPRi สำหรับการแทรกแซง) เครื่องมือที่คล้ายคลึงกันซึ่งสร้างขึ้นโดยการหลอมรวมโปรตีนที่เปิดใช้งานหรือกระตุ้นยีนให้เป็น Cas9 ที่ตายแล้ว (เรียกว่า CRISPRa สำหรับตัวกระตุ้น) ช่วยให้นักวิจัยสามารถเพิ่มปริมาณกิจกรรมจากยีนบางตัวได้ ในการศึกษาแยกต่างหากซึ่งตีพิมพ์ในเดือนกรกฎาคมในการดำเนินการของ National Academy of Sciences , Weissman และเพื่อนร่วมงานใช้รูปแบบการกระตุ้นเพื่อค้นหายีนใหม่ที่ทำให้เซลล์มะเร็งดื้อต่อยาเคมีบำบัด
credit : proextendernextday.com seegundyrun.com seminariodeportividad.com sociedadypoder.com solutionsforgreenchemistry.com sonicchronicler.com stephysweetbakes.com suciudadanonima.com sunshowersweet.com superverygood.com
