Κινέζικη ερευνητική ομάδα δημιουργεί εργαλείο για την ακριβή επεξεργασία εκατομμυρίων τμημάτων DNA

Κινέζοι επιστήμονες ανακοίνωσαν μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα της γενετικής μηχανικής: ένα εργαλείο που μπορεί να επεξεργαστεί με ακρίβεια εκατομμύρια ζεύγη βάσεων DNA, της βασικής μονάδας που αποτελεί τον γενετικό κώδικα της ζωής.

Αναπτύχθηκε με τη βελτίωση των υπαρχουσών μεθόδων επεξεργασίας γονιδίων, το νέο προγραμματιζόμενο σύστημα μηχανικής χρωμοσωμάτων Κινέζων επιστημόνων μπορεί να χειριστεί θραύσματα DNA 3,5 φορές πιο αποτελεσματικά από τον αρχικό επεξεργαστή ενζύμων - Φωτογραφία: SCMP

Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Gao Caixia του Ινστιτούτου Γενετικής και Αναπτυξιακής Βιολογίας της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών έλυσε με επιτυχία την δεκαετιών πρόκληση της επεξεργασίας μεγάλων τμημάτων DNA που περιέχουν χιλιάδες έως εκατομμύρια ζεύγη βάσεων.

Εργαλεία όπως το Crispr έχουν φέρει επανάσταση στην επεξεργασία γονιδίων στο παρελθόν, αλλά έχουν λειτουργήσει κυρίως σε μεμονωμένα γονίδια ή σε λίγα ζεύγη βάσεων. Η ακριβής τροποποίηση μεγάλων τμημάτων DNA παραμένει μια πρόκληση.

Η έρευνα της ομάδας του καθηγητή Cao Thai Ha δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Cell , παρουσιάζοντας το σύστημα «Programmable Chromosome Engineering» (PCE). Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει την ακριβή επεξεργασία πολύ μεγάλων τμημάτων DNA, ιδιαίτερα αποτελεσματική σε ανώτερους οργανισμούς όπως τα φυτά.

Σύμφωνα με την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (παράρτημα Πεκίνου), η PCE μπορεί να ανοίξει νέες κατευθύνσεις στην αναπαραγωγή φυτών, βελτιώνοντας τα χαρακτηριστικά των γεωργικών προϊόντων και αντιμετωπίζοντας γενετικές ασθένειες. Επιπλέον, αποτελεί σημαντικό εφαλτήριο για τη δημιουργία «τεχνητών χρωμοσωμάτων», μιας πολλά υποσχόμενης πλατφόρμας στη συνθετική βιολογία επόμενης γενιάς.

Ο καθηγητής Γιν Χάο, ειδικός στην επεξεργασία γονιδίων στο Πανεπιστήμιο της Γουχάν, χαρακτήρισε αυτό «μια πολύ σημαντική πρόοδο» και θα μπορούσε να θέσει τα θεμέλια για επαναστατικές ανακαλύψεις στην ιατρική και τη γεωργία .

Αυτό το ταξίδι ξεκίνησε με το Cre-Lox, ένα ένζυμο που ανακαλύφθηκε τη δεκαετία του 1980 και έχει διαδραματίσει βασικό ρόλο στη βιοϊατρική για την εισαγωγή, την αντιστροφή ή την αντικατάσταση μεγάλων τμημάτων DNA.

Ωστόσο, το Cre-Lox έχει πολλούς περιορισμούς: η αποτελεσματικότητα μειώνεται απότομα όταν το τμήμα DNA που πρόκειται να υποστεί επεξεργασία είναι πολύ μεγάλο, είναι εύκολο να αφήσει γενετικά «ουλές» και υπάρχει κίνδυνος η αλλαγή να αντιστραφεί, καθιστώντας τα αποτελέσματα ασταθή.

Η ομάδα του καθηγητή Cao Thai Ha επανασχεδίασε ολόκληρη τη στρατηγική επεξεργασίας, ξεπερνώντας τις παραπάνω αδυναμίες. Ως αποτέλεσμα, το PCE έχει απόδοση 3,5 φορές υψηλότερη από το Cre-Lox, εξαλείφοντας πλήρως τις γενετικές «ουλές» και ελαχιστοποιώντας την πιθανότητα αντιστροφής της επεξεργασίας.

Ο καθηγητής Ντόαν Χάο δήλωσε ότι αυτό ήταν ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός. Εξήγησε ότι στο παρελθόν, για να επιλέξουν έναν σπόρο που πληρούσε τις απαιτήσεις, οι ερευνητές μπορεί να έπρεπε να προσπαθήσουν να επεξεργαστούν έως και 1.000 σπόρους. Αλλά με το νέο εργαλείο, αυτός ο αριθμός μπορεί να μειωθεί σε μόλις 100, εξοικονομώντας πολύ χρόνο και προσπάθεια.

«Τα τελευταία 40 χρόνια, πρόκειται σχεδόν για μια σπάνια περίπτωση, ακόμη και πρωτοφανή, όπου ένα ένζυμο έχει τροποποιηθεί με επιτυχία για να ενισχύσει την ικανότητά του να γίνει ένα δημοφιλές εργαλείο επεξεργασίας γονιδίων», δήλωσε ο καθηγητής Ντόαν Χάο.

Ο καθηγητής εξέφρασε την ελπίδα ότι στο μέλλον, το σύστημα PCE θα μπορούσε να αντικαταστήσει τα εργαλεία Cre-Lox που χρησιμοποιούνται ευρέως σε εργαστήρια σε όλο τον κόσμο , ανοίγοντας νέες δυνατότητες για την ιατρική έρευνα και τη γεωργική μηχανική.

Επιστροφή στο θέμα

ΜΙΝΧ ΧΑΪ

Πηγή: https://tuoitre.vn/nhom-nghien-cuu-trung-quoc-tao-cong-cu-chinh-sua-chinh-xac-hang-trieu-doan-adn-20250811145220972.htm