မျိုးရိုးဗီဇတည်းဖြတ်ခြင်းကို တော်လှန်ခြင်း- ဇီဝဆေးပညာအသုံးချမှုများတွင် CRISPR/Cas နည်းပညာတိုးတက်မှုများ
CRISPR/Cas နည်းပညာကို မူလက prokaryotes များတွင် ကျူးကျော်ဝင်ရောက်လာသော nucleic acids များကို မှတ်မိပြီး ဖြတ်တောက်ရန်အတွက် adaptive immune system အဖြစ် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပြီး၊ နို့တိုက်သတ္တဝါဆဲလ်များတွင် gene editing အတွက် အစွမ်းထက်သောကိရိယာတစ်ခုအဖြစ် ပြောင်းလဲလာခဲ့သည်။ SpCas9 ပရိုတိန်းသည် မှဆင်းသက်လာသည် စထရက်ပတိုကော့ကပ်စ် ပိုင်အိုဂျီးနီးစ်သည် ဂျီနုမ်းတည်းဖြတ်မှုအတွက် ပြန်လည်အသုံးပြုထားသော ပထမဆုံး Cas ပရိုတင်းဖြစ်ပြီး ဂျီနုမ်းအတွင်းရှိ သီးခြားနျူကလီယိုတိုက် အစီအစဉ်များကို ပစ်မှတ်ထားရန် ပေါင်းစပ်လမ်းညွှန် RNA (sgRNA) ကို အားကိုးသည်။
sgRNA တွင် Cas9 ချိတ်ဆက်မှုအတွက် လိုအပ်သော scaffold sequence နှင့် genomic target ကို သတ်မှတ်ပေးသည့် စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သော 20-nucleotide spacer တို့ ပါဝင်သည်။ ထိရောက်သော double-strand breaks (DSB) အတွက်၊ spacer sequence သည် စံနှုန်းနှစ်ခုနှင့် ကိုက်ညီရမည်- ၎င်းသည် အခြား genomic DNA နှင့် ဖြည့်စွက်တွဲဖက်ရန် မသင့်ဘဲ Cas9 ချိတ်ဆက်မှုအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော protospacer adjacent motif (PAM) sequence နှင့် ကပ်လျက်ရှိရမည်။
Cas9 ရဲ့ နှစ်ထပ်ဖြတ်တောက်ခြင်း လုပ်ဆောင်ချက်ဟာ ၎င်းရဲ့ တက်ကြွတဲ့နေရာနှစ်ခုဖြစ်တဲ့ RuvC နဲ့ HNH ပေါ်မှာ မူတည်ပြီး တိကျတဲ့ DSB ဖွဲ့စည်းမှုကို ခွင့်ပြုပါတယ်။ သုတေသီတွေဟာ CRISPR/Cas စနစ်ကို အသုံးပြုပြီး အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးကို တီထွင်ခဲ့ကြပါတယ်-
-
ဂျီနိုမ်တစ်ခုလုံး ကြိတ်ခွဲစစ်ဆေးခြင်း- ပြည့်စုံသော sgRNA စာကြည့်တိုက်တစ်ခု တည်ဆောက်ခြင်းနှင့် ရွေးချယ်ထားသော ဖိအားကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် သုတေသီများသည် အခြေအနေအမျိုးမျိုးအောက်တွင် ဆဲလ်ရှင်သန်မှုအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော မျိုးဗီဇများကို ဖော်ထုတ်နိုင်သည်။
-
မျိုးဗီဇ အသက်ဝင်ခြင်းနှင့် ဖိနှိပ်ခြင်း- nuclease လုပ်ဆောင်ချက်မရှိသော dCas9 ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် သုတေသီများသည် dCas9 ကို transcriptional activators သို့မဟုတ် repressors များနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို ထိန်းညှိနိုင်ပြီး မျိုးဗီဇလုပ်ဆောင်ချက်များကို အသေးစိတ်စူးစမ်းလေ့လာနိုင်စေပါသည်။
-
မျိုးရိုးဗီဇ ပြင်ပ တည်းဖြတ်ခြင်း- dCas9 ကို DNA သို့မဟုတ် histones ကို ပြုပြင်မွမ်းမံရန် အင်ဂျင်နီယာပြုလုပ်နိုင်ပြီး မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို မြှင့်တင်ခြင်း သို့မဟုတ် တိတ်ဆိတ်စေခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေနိုင်သည့် ပစ်မှတ်ထား epigenetic ပြောင်းလဲမှုများကို ခွင့်ပြုသည်။
-
ခရိုမတင် ရုပ်ပုံဖော်ခြင်း- dCas9 ကို fluorescent ပရိုတင်းများနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် အသက်ရှင်နေသောဆဲလ်များရှိ သီးခြား genomic တည်နေရာများကို မြင်ယောင်နိုင်ပြီး chromatin ဒိုင်းနမစ်အကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့၏ နားလည်မှုကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။
-
DNA/RNA ချိတ်ဆက်ပရိုတင်းများကို ဖော်ထုတ်ခြင်း- CRISPR/Cas ကို proximity labeling နည်းပညာများနှင့် ချိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့် သတ်မှတ်ထားသော genomic ဒေသများနှင့် အပြန်အလှန် သက်ရောက်မှုရှိသော ပရိုတိန်းများကို ခွဲခြားသတ်မှတ်နိုင်စေပါသည်။
-
မော်လီကျူးဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်- ဤစနစ်သည် ပစ်မှတ်ထားသော DNA အစီအစဥ်များတွင် မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို မိတ်ဆက်ပေးနိုင်ပြီး ရွေးချယ်ထားသောဖိအားအောက်တွင် မျိုးဗီဇလုပ်ဆောင်ချက်ကို လေ့လာခြင်းကို လွယ်ကူချောမွေ့စေပါသည်။
-
Transposon ကြားဝင်ထည့်သွင်းခြင်း- Cas ပရိုတင်းများကို transposases များနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် သုတေသီများသည် exogenous DNA ကို genome ထဲသို့ ထိရောက်စွာ ပေါင်းစပ်နိုင်သည်။
-
အပိုင်းအစကြီးများကို ဖျက်ခြင်း- CRISPR-Cas3 စနစ်သည် ကြီးမားသော DNA အစီအစဥ်များကို ဖယ်ရှားနိုင်စေပြီး ဗိုင်းရပ်စ်ကူးစက်မှုများအတွက် ကုထုံးဆိုင်ရာ လမ်းကြောင်းအသစ်များကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။
-
မှတ်ဉာဏ်သိုလှောင်မှု- ကိုယ်တိုင်ပစ်မှတ်ထားသော gRNA များသည် သတ်မှတ်ထားသောဖြစ်ရပ်များအတွက် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာအမှတ်အသားများအဖြစ် ဆောင်ရွက်သည့် အမြဲတမ်းမျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို ဖန်တီးနိုင်ပြီး ဆဲလ်တုံ့ပြန်မှုများကို အဆင့်မြင့်ခြေရာခံရန်အတွက် လမ်းခင်းပေးနိုင်သည်။
-
ဗိုင်းရပ်စ် ရှာဖွေတွေ့ရှိမှု- HIV နှင့် SARS-CoV-2 အပါအဝင် ဗိုင်းရပ်စ်များကို လျင်မြန်စွာ ထောက်လှမ်းရာတွင် CRISPR/Cas စနစ်များကို အောင်မြင်စွာ အသုံးပြုခဲ့ပြီး ရောဂါရှာဖွေနိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ပေးခဲ့ပါသည်။
-
မျိုးရိုးဗီဇကုထုံး ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများ- ပထမဆုံး CRISPR/Cas9-အခြေခံ မျိုးဗီဇတည်းဖြတ်ဆေးဝါး CASGEVY™ ကို မိတ်ဆက်ခြင်းသည် sickle cell disease (SCD) နှင့် transfusion-dependent β-thalassemia (TDT) ကို ကုသရာတွင် သိသာထင်ရှားသော မှတ်တိုင်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဒေသအများအပြားတွင် အတည်ပြုထားသော ဤဆေးဝါးသည် မျိုးဗီဇတည်းဖြတ်ခြင်းသည် ကုထုံးဆိုင်ရာချဉ်းကပ်မှုများကို ပြောင်းလဲရန် အလားအလာကို မီးမောင်းထိုးပြသည်။
မျိုးရိုးဗီဇတည်းဖြတ်ခြင်းနယ်ပယ် ဆက်လက်တိုးတက်နေသည်နှင့်အမျှ CRISPR/Cas နည်းပညာ၏အသုံးချမှုများသည် အလျင်အမြန်တိုးချဲ့လျက်ရှိသည်။ ဇီဝနည်းပညာနှင့် တိကျသောဆေးပညာတွင် အစိုးရ၏ သိသာထင်ရှားသော ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုများနှင့်အတူ မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာရောဂါများ၊ ကင်ဆာနှင့် အခြားရောဂါများအပါအဝင် ရောဂါအမျိုးမျိုးအတွက် မျိုးရိုးဗီဇတည်းဖြတ်ခြင်းကုထုံးများတွင် တိုးတက်မှုများရှိနေပါသည်။ ကိုယ်ခံအားစနစ်ရောဂါများ။