सदस्य:Jasmeet Kaur Mukar/प्रयोगपृष्ठ/CRISPR
२०१२ में, जेनिफर डौडना और इमानुअल चार्पेन्टर प्रस्तावित करने वाले पहले थे कि सीआरआईएसपीआर / कैस९ (माइक्रोबियल प्रतिरक्षा को नियंत्रित करने वाले बैक्टीरिया से एंजाइम) का उपयोग जीनोम के प्रोग्राम करने योग्य संपादन के लिए किया जा सकता है, जिसे अब जीवविज्ञान के इतिहास में सबसे महत्वपूर्ण खोजों में से एक माना जाता है।[1] सीआरआईएसपीआर (क्लस्टर नियमित रूप से इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पालिंड्रोमिक रिपेट्स) जीवाणुओं और पुरातात्विक जैसे प्रोकार्योटिक जीवों के जीनोम के भीतर पाए गए डीएनए अनुक्रमों का एक परिवार है। ये अनुक्रम वायरस से डीएनए टुकड़ों से उत्पन्न होते हैं जो पहले प्रोकैरियोट को संक्रमित करते हैं और बाद में संक्रमण के दौरान इसी तरह के वायरस से डीएनए का पता लगाने और नष्ट करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इसलिए ये अनुक्रम प्रोकैरियोट की एंटीवायरल रक्षा प्रणाली में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।[2]
सीआरआईएसपीआर / कैस सिस्टम संपादित करें
सीआरआईएसपीआर क्लस्टरर्ड नियमित रूप से इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पालिंड्रोमिक रिपेट्स का संक्षिप्त नाम है। इस शब्द का पहली बार उस समय उपयोग किया गया था जब इन अनुक्रमों की उत्पत्ति और कार्य ज्ञात नहीं थे और उन्हें उत्पत्ति में प्रोकैरोटिक माना जाता था। सीआरआईएसपीआर डीएनए के खंड हैं जिनमें पैलिंड्रोमिक दोहराव में लघु, दोहराव वाले बेस अनुक्रम होते हैं (न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम दोनों दिशाओं में समान होता है)। प्रत्येक दोहराव के बाद वायरस या प्लाज्मिड से विदेशी डीएनए के पिछले एकीकरण से स्पेसर डीएनए के छोटे से हिस्से होते हैं। कैस के छोटे समूह (सीआरआईएसपीआर-संबद्ध) जीन सीआरआईएसपीआर अनुक्रमों के बगल में स्थित हैं।[3]
सीआरआईएसपीआर / कैस सिस्टम एक प्रोकैरोटिक प्रतिरक्षा प्रणाली है जो विदेशी आनुवंशिक तत्वों जैसे प्रतिरोध प्लास्मिड्स और चरणों के भीतर मौजूद है जो अधिग्रहित प्रतिरक्षा का एक रूप प्रदान करता है। स्पेसर अनुक्रम को बरकरार रखने वाले आरएनए ने कैस (सीआरआईएसपीआर-संबद्ध) प्रोटीन को विदेशी रोगजनक डीएनए को पहचानने और कटौती करने में मदद की है। अन्य आरएनए-निर्देशित कैस प्रोटीन विदेशी आरएनए काटते हैं। सीआरआईएसपीआर अनुक्रमित जीवाणु जीनोम के लगभग ५०% और लगभग ९०% अनुक्रमित इर्काइयो में पाए जाते हैं।
सीआरआईएसपीआर-९ संबंधित संपादित करें
कैस९ एक एंजाइम है जो सीआरआईएसपीआर अनुक्रमों के पूरक हैं जो डीएनए के विशिष्ट तारों को पहचानने और विपाटन करने के लिए एक गाइड के रूप में सीआरआईएसपीआर अनुक्रमों का उपयोग करता है। सीआरआईएसपीआर अनुक्रमों के साथ कैस९ एंजाइम एक ऐसी तकनीक का आधार बनते हैं जिसे सीआरआईएसपीआर / कैस९ के नाम से जाना जाता है जिसे जीवों के भीतर जीनों को संपादित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
जेनिफर डौडना और इमानुएल चार्पेन्टर ने दो आरएनए अणुओं को "सिंगल-गाइड आरएनए" में फ्यूज करके कैस ९ एंडोन्यूक्लीज़ को एक और अधिक प्रबंधनीय दो-घटक प्रणाली में फिर से उत्पादित किया, जब कैस९ के साथ मिलकर, डीएनए लक्ष्य को निर्दिष्ट और कट कर सकता है। गाइड आरएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में हेरफेर करके, कृत्रिम कैस९ प्रणाली को विपाटन के लिए किसी भी डीएनए अनुक्रम को लक्षित करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। इस प्रकार की जीन संपादन प्रक्रिया में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग हैं जिनमें बुनियादी जीवविज्ञान अनुसंधान उपकरण, जैव प्रौद्योगिकी उत्पादों का विकास, और संभावित रूप से बीमारियों का इलाज करने के लिए उपयोग शामिल है।
जीन संपादन का प्रयोग संपादित करें
सीआरआईएसपीआर / कैस सिस्टम, सीआरआईएसपीआर / कैस९ का एक साधारण संस्करण, जीनोम को संपादित करने के लिए संशोधित किया गया है। एक सेल में सिंथेटिक गाइड आरएनए (जीआरएनए) के साथ जटिल कैस९ न्यूक्लिएज को वितरित करके, सेल के जीनोम को वांछित स्थान पर काटा जा सकता है, जिससे मौजूदा जीन को हटाया जा सकता है और / या नए जोड़े जा सकते हैं।
सीआरआईएसपीआर / कैस जीनोम संपादन तकनीकों में दवा और फसल बीज वृद्धि सहित कई संभावित अनुप्रयोग हैं। जीनोम संपादन के लिए सीआरआईएसपीआर / कैस९ -जीआरएनए कॉम्प्लेक्स का उपयोग २०१५ में वर्ष की सफलता के लिए एएएएस की पसंद थी। जीवाश्म संपादन के लिए सीआरआईएसपीआर का उपयोग करने की संभावना के बारे में बायोएथिकल चिंताओं को उठाया गया है।