How CRISPR lets you edit DNA - Andrea M. Henle

TED-Ed

24 Jan 201905:29

Summary

TLDRيعد CRISPR أداة لتحرير الجينات تم اكتشافها في البكتيريا لحمايتها من الفيروسات. باستخدام هذه التقنية، يستطيع العلماء تعديل الحمض النووي للكائنات الحية بسرعة ودقة، مما يسمح بتطوير محاصيل مقاومة للجفاف، ومعالجة الأمراض الوراثية، وتطوير علاجات جديدة. تتضمن العملية استخدام بروتين Cas9 وموجه RNA لقص الحمض النووي في الموقع المستهدف. ورغم أن التقنية واعدة، فإنها تثير تساؤلات أخلاقية بسبب تأثيراتها المحتملة على الجينات والكائنات الحية. ومع ذلك، فإن تطبيقاتها في الطب والزراعة والبحوث لا حصر لها.

Takeaways

😀 كل الكائنات الحية، من أصغر الكائنات وحيدة الخلية إلى أكبر الكائنات على الأرض، تُحدد جيناتها.
😀 يحتوي الـ DNA في جيناتنا على تعليمات تحدد كيفية تصرف خلايانا وتشكل الأساس لكل سمة فينا.
😀 بفضل التقدم في أدوات تحرير الجينات، يمكن للعلماء تغيير السمات الأساسية للكائنات الحية بسرعة.
😀 باستخدام CRISPR، يمكن للعلماء تطوير محاصيل مقاومة للجفاف، وإنشاء تفاحات لا تتحول إلى اللون البني.
😀 CRISPR هو الأداة الأكثر سرعة وسهولة وفعالية من حيث التكلفة في مجال تحرير الجينات.
😀 من المفاجئ أن CRISPR هو في الأصل عملية طبيعية استخدمتها البكتيريا كآلية دفاع ضد الفيروسات.
😀 يتكون CRISPR من جزئين رئيسيين: تسلسل DNA تكراري يسمى CRISPR، وبروتينات Cas التي تقطع DNA مثل المقص.
😀 عند دخول الفيروس إلى البكتيريا، تقطع بروتينات Cas جزءًا من الـ DNA الفيروسي وتخزنه في منطقة CRISPR.
😀 في عام 2012، اكتشف العلماء كيفية استغلال CRISPR لتحرير أي جين في أي كائن حي.
😀 CRISPR يمكنه إصلاح الأخطاء الوراثية، مما قد يؤدي إلى علاجات لأمراض جينية مثل التليف الكيسي وفقر الدم المنجلي.

Q & A

ما هو الدور الأساسي للجينات في الكائنات الحية؟
-الجينات هي التي تحدد خصائص الكائنات الحية من خلال توفير تعليمات لخلايا الكائنات عبر تسلسل دقيق من القواعد في الحمض النووي.
ما هو CRISPR وكيف يعمل؟
-CRISPR هو نظام مناعي طبيعي في البكتيريا يستخدم لقص الحمض النووي الفيروسي، وقد تم تكييفه في المختبر كأداة لتحرير الجينات بدقة عالية.
كيف اكتشف العلماء CRISPR كأداة لتحرير الجينات؟
-في عام 2012، اكتشف العلماء أنه يمكن استغلال CRISPR للتوجه إلى الحمض النووي في الكائنات الحية الأخرى وتحريره بدقة باستخدام موجه RNA وبروتين Cas9.
ما هي الوظيفة الأساسية لبروتين Cas9 في نظام CRISPR؟
-بروتين Cas9 يعمل كأداة قطع لقص الحمض النووي في المكان المحدد الذي يوجهه موجه RNA.
ما هو تأثير إصلاح الحمض النووي بعد القطع باستخدام CRISPR؟
-بعد قطع الحمض النووي بواسطة CRISPR، تحاول الخلايا إصلاحه، وقد يحدث ذلك من خلال إصلاح غير متجانس أو إصلاح باستخدام قالب DNA موجه لتوجيه إصلاح دقيق.
كيف يمكن لتقنية CRISPR أن تساعد في علاج الأمراض الوراثية؟
-يمكن لتقنية CRISPR إصلاح الأخطاء الجينية في الحمض النووي، مما يوفر إمكانية علاج الأمراض الوراثية مثل التليف الكيسي وفقر الدم المنجلي.
ما هي التطبيقات المحتملة لتقنية CRISPR في الزراعة؟
-يمكن لتقنية CRISPR تحسين الزراعة، مثل إنشاء محاصيل مقاومة للجفاف أو حتى فواكه لا تتحول إلى اللون البني.
كيف يمكن استخدام CRISPR في مكافحة الأمراض المعدية؟
-يمكن استخدام CRISPR لتطوير طرق للحد من انتشار الأمراض المعدية عن طريق تعديل الكائنات الحية أو محاربة الفيروسات المسببة للأمراض.
ما هي التحديات الأخلاقية المرتبطة بتقنية CRISPR؟
-تطرح تقنية CRISPR أسئلة أخلاقية حول التعديل الجيني للأفراد والكائنات الحية، خاصة فيما يتعلق بالتعديلات الوراثية على البشر وتأثيراتها طويلة المدى.
هل تعتبر تقنية CRISPR مثالية تمامًا؟
-لا، تقنية CRISPR ليست مثالية بعد، حيث إنها لا تصيب دائمًا الهدف المحدد وقد تكون لها آثار غير متوقعة على المدى الطويل.