ایجاد سلول‌های ‌هاپلوئید انسانی و نیاز به یک حذف بزرگ کروموزومی

تاثیر ترمیم ژنی توسط CRISPR/Cas9 ، بیونت، bionet.ir

تصویر کاریوتایپ رده سلولی KBM-7 نشان می‌دهد که تقریبا به صورت‌ هاپلوئید است اما دارای ناحیه اضافی کروموزوم ۱۵ می‌باشد که درون کروموزوم ۱۹ قرار گرفته است.

 

یک تیم از دانشمندان استرالیایی اولین رده سلولی کاملا‌هاپلوئید انسانی را ایجاد کرده اند (سلول‌های ‌هاپلوئید حاوی تنها یکی از هر ۲۳ کروموزوم انسانی می‌باشند). اما برای ایجاد این سلول‌ها محققان ابتدا می‌بایست محدودیت‌های موجود در تکنیک ویرایش ژنی CRISPR/Cas9 را از میان برمی‌داشتند.

دکتر Tilmann Burckstrummer از کمپانی بیوتکنولوژی Haplogen Genomics شهر وین می‌گوید:

"ما یک رده سلولی را که تقریبا به طور کامل‌ هاپلوئید بود داشتیم، اما این رده هنوز بخش عظیمی‌ از کروموزوم ۱۵ را دربر داشت که برای ما به صورت یک مشکل درآمده بود. این قطعه تقریبا برابر نیمی ‌از کوچکترین کروموزوم بود که در واقع همین مقدار نیز قطعه بزرگی از DNA می‌باشد."

در ادامه مطلب همراه بیونت باشید

دکتر Burckstrummer و همکارانش می‌خواستند این بخش عظیم کروموزومی‌ را (که به کروموزوم ۱۹ متصل شده بود) حذف کنند تا بتوانند راحت تر عملکرد ژن‌های روی کروموزوم ۱۵ را بسنجند. او می‌افزاید:

"در سلول‌های دیپلوئید اگر شما جهشی را در یک کپی از ژن القا کنید تاثیر آن به وسیله کپی دیگر همان ژن که سالم است غیر قابل تشخیص باقی خواهد ماند."

برای از میان برداشتن این مواد ژنتیکی که شامل ۳۳۰ ژن و تقریبا ۳۰ میلیون جفت باز می‌شد محققان سیستم CRISPR/Cas9 را فعال ساختند. آنها پرایمری را طراحی کردند که اندونوکلئاز Cas9 را هدف قرار می‌داد و تا انتهای ناحیه ناخواسته را در بر می‌گرفت. در نهایت رده‌های سلولی حاصل را مورد بررسی قرار دادند تا سلول‌هایی را بیابند که دارای حذف در ناحیه مورد نظر شده بودند. دو کلون سلولی دارای محصول هدف شناسایی شدند و این یعنی یک رده کاملا ‌هاپلوئید بدون بخش اضافی از کروموزوم ۱۵.

دکتر Burckstrummer می‌گوید:
"سلول‌های‌ هاپلوئید برای ژنتیک دانانی که می‌خواهند تاثیر جهش‌های ژنی را بر روی سلول‌های انسانی بررسی کنند مفید خواهد بود."

اما این تنها دستاورد مقاله منتشر شده نمی‌باشد، این تحقیق یکی از اولین مثال‌های استفاده از سیستم CRISPR/Cas9 بر روی چنین بخش بزرگی از DNA می‌باشد. این واقعیت که این سیستم کارآمد است (حتی به میزان ۱%) بدین معنی است که محققانی که قصد حذف کردن قطعات بزرگ DNA را دارند می‌توانند از سیستم CRISPR/Cas9 استفاده کنند.

دکتر Burckstrummerمی‌افزاید:

"هنوز مقالات زیادی در رابطه با کارایی چنین حذف‌های بزرگی وجود ندارد. این نکته نیز مهم است که بدانیم سلول‌های ایجاد شده دارای جهش در دیگر مناطق DNA نباشند."

در حالی که تحقیقات اولیه در زمینه CRISPR/Cas9 نشان دهنده تاثیرات دور از هدف این سیستم است، مقالات چاپ شده اخیر (شامل مقاله ای که مورد بحث است) نشان دهنده نبود چنین جهش‌های ناخواسته ای می‌باشد.

 

منبع: Genome Research

  • نویسنده : سامان میلانی زاده
  • تاریخ انتشار : ۱۵-۱۰-۹۳