שינוי גנומים של טרדיגרדים כדי לגלות את סודותיהם

פרסומת
X-ray_Promo1


מינים מסוימים של טרדיגרדים הם בעלי גמישות גבוהה ויוצאת דופן לתנאים קיצוניים שונים הקטלניים לרוב צורות החיים האחרות. הבסיס הגנטי ליכולות יוצאות דופן אלו נותר חמקמק. בפעם הראשונה, חוקרים מאוניברסיטת טוקיו ערכו בהצלחה גנים באמצעות טכניקת CRISPR במין טרדיגרד בעל גמישות גבוהה שקודם לכן לא ניתן היה לחקור עם כלי עריכת גנום. המסירה המוצלחת של CRISPR למין טרדיגרד א-מיני מייצרת ישירות צאצאים ערוכים בגנים. העיצוב והעריכה של גנים טרדיגרדים ספציפיים מאפשרים לחוקרים לחקור מי אחראים לחוסן טרדיגרד וכיצד חוסן כזה יכול לעבוד.

פרסומת

אם שמעתם על טרדיגרדים, אז ללא ספק שמעתם על היכולות הלא נפוצות שלהם לשרוד דברים כמו חום קיצוני, קור, בצורת ואפילו ואקום החלל, שיש לבני המין השונים. אז באופן טבעי, הם מושכים חוקרים להוטים לחקור את החידושים האלה, לא רק מתוך סקרנות, אלא גם כדי לבדוק אילו יישומים עשויים להיות אפשריים יום אחד אם נלמד את הסודות שלהם.

"כדי להבין את כוחות העל של הטרדגרדים, עלינו להבין תחילה את האופן שבו הגנים שלהם פועלים", אמר פרופסור-משנה טקקאזו קוניידה מהמחלקה למדעי הביולוגיה. "הצוות שלי ואני פיתחנו שיטה לעריכת גנים – הוספה, הסרה או החלפה שלהם – כמו שהיית עושה בנתוני מחשב, במין מאוד סובלני של טארדיגרד, Ramazzottius varieornatus. זה יכול כעת לאפשר לחוקרים לחקור תכונות גנטיות מאוחרות, מכיוון שהם עשויים להיות בעלי חיים מבוססי מעבדה מבוססים יותר, כמו זבובי פירות או נמטודות."

הצוות השתמש בטכניקה שפותחה לאחרונה בשם CRISPR הורה ישיר (DIPA-CRISPR), המבוססת על טכניקת עריכת הגנים המפורסמת כעת CRISPR, שיכולה לשמש אזמל גנטי לחיתוך ולשנות גנים ספציפיים בצורה יעילה יותר מאי פעם. ל-DIPA-CRISPR יש את היתרון ביכולת להשפיע על הגנום של צאצאיו של אורגניזם מטרה, ולפני כן הוכח שהוא עובד על חרקים, אך זו הפעם הראשונה שהוא משמש על אורגניזמים שאינם חרקים הכוללים טרדיגרדים. Ramazzottius varieornatus הוא מין שכולו נקבה שמתרבה באופן א-מיני, וכמעט לכל הצאצאים התברר שיש שני עותקים זהים של אותו קוד ערוך, בניגוד לבעלי חיים אחרים, מה שהופך אותו למועמד אידיאלי ל-DIPA-CRISPR.

"פשוט היינו צריכים להזריק כלים של CRISPR שתוכנתו למקד גנים ספציפיים להסרה לתוך גופו של הורה כדי להשיג צאצאים מתוקנים, המכונה עריכת 'נוק אאוט'", אמר קויוקי קונדו, חוקר הפרויקט בזמן המחקר (כיום עוזר פרופסור במחלקה למדעי החיים במכון הטכנולוגי צ'יבה). "נוכל גם להשיג צאצאים שעברו שינוי גנים על ידי הזרקה של קטעי DNA נוספים שאנו רוצים לכלול; זה נקרא עריכת 'נוק-אין'. הזמינות של עריכת נוק-אין מאפשרת לחוקרים לערוך במדויק גנומים מאוחרים, ומאפשרת להם, עבור למשל, לשלוט באופן שבו גנים בודדים באים לידי ביטוי, או להציג את תפקידי הגנים."

תכונת החוסן העיקרית שמפגין מין זה היא יכולתו לשרוד התייבשות קיצונית לתקופות ארוכות. בעבר הוכח כי זה נובע חלקית מסוג מיוחד של חלבון ג'ל בתאים שלהם. ותכונה זו מעניינת שכן היא יושמה גם על תאים אנושיים. Kunieda וחוקרים אחרים ב-Tardigrade חושבים שכדאי לבחון האם משהו כמו איבר אנושי שלם יוכל יום אחד להתייבש ולהתרוקן בהצלחה ללא פירוק. אם זה אפשרי, זה יכול לחולל מהפכה בדרך שבה איברים נתרמים, מועברים ומשתמשים בהם בניתוח להצלת חיים.

"אני מבין שחלק מהאנשים חשים חרדה לגבי עריכת גנים, אבל ביצענו את ניסויי עריכת הגנים בתנאים מבוקרים היטב ואבטחנו את האורגניזמים הערוכים בתא סגור", אמר קוניידה. "CRISPR יכול להיות כלי מדהים להבנת החיים ולסיוע ביישומים שימושיים שיכולים להשפיע באופן חיובי על העולם. טרדיגראדים לא רק מציעים לנו הצצה לאיזה התקדמות רפואית עשויה להיות אפשרית, אלא שמגוון התכונות המדהימות שלהם אומר שהיה להם סיפור אבולוציוני מדהים , כזה שאנו מקווים לספר כאשר אנו משווים את הגנום שלהם ליצורים קרובים באמצעות הטכניקה החדשה שלנו מבוססת DIPA-CRIPSR."



קישור לכתבת המקור – 2024-06-13 23:11:36

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר