צוות מחקר סיני פיתח כלי לעריכה מדויקת של מיליוני מקטעי DNA

Nhóm nghiên cứu Trung Quốc tạo công cụ chỉnh sửa chính xác hàng triệu đoạn ADN - Ảnh 1. — מערכת הנדסת כרומוזומים חדשה הניתנת לתכנות של מדענים סינים, שפותחה על ידי שיפור שיטות עריכת גנים קיימות, יכולה לתפעל שברי DNA פי 35 בצורה יעילה יותר מעורך האנזימים המקורי - צילום: SCMP

צוות מחקר בראשות פרופסור גאו קאישה מהמכון לגנטיקה וביולוגיה התפתחותית של האקדמיה הסינית למדעים פתר בהצלחה את האתגר בן עשרות השנים של עריכת קטעי DNA גדולים המכילים אלפי עד מיליוני זוגות בסיסים.

כלים כמו Crispr חוללו מהפכה בעריכת גנים בעבר, אך הם עבדו בעיקר על גנים בודדים או על כמה זוגות בסיסים. שינוי מדויק של מקטעים ארוכים של DNA נותר אתגר.

המחקר של קבוצתו של פרופסור צאו תאי הא פורסם בכתב העת המדעי Cell , והציג את מערכת "הנדסת כרומוזומים ניתנת לתכנות" (PCE). טכנולוגיה זו מאפשרת עריכה מדויקת של מקטעי DNA גדולים מאוד, יעילה במיוחד באורגניזמים גבוהים יותר כמו צמחים.

על פי האקדמיה הסינית למדעים (סניף בייג'ינג), PCE יכול לפתוח כיוונים חדשים בטיפוח צמחים, שיפור מאפייני מוצרים חקלאיים וטיפול במחלות גנטיות. בנוסף, זוהי אבן דרך חשובה ליצירת "כרומוזומים מלאכותיים", פלטפורמה מבטיחה בדור הבא של ביולוגיה סינתטית.

פרופסור יין האו, מומחה לעריכת גנים מאוניברסיטת ווהאן, כינה זאת "התקדמות משמעותית מאוד" ויכולה להניח את היסודות לפריצות דרך מהפכניות ברפואה ובחקלאות .

מסע זה החל עם Cre-Lox, אנזים שהתגלה בשנות ה-80 ומילא תפקיד מפתח בביו-רפואה בהחדרה, היפוך או החלפה של קטעים גדולים של DNA.

עם זאת, ל-Cre-Lox יש מגבלות רבות: היעילות יורדת בחדות כאשר מקטע ה-DNA שיש לערוך ארוך מדי, קל להשאיר "צלקות" גנטיות וקיים סיכון שהשינוי יתהפך, מה שהופך את התוצאות ללא יציבות.

צוותו של פרופסור קאו תאי הא עיצב מחדש את כל אסטרטגיית העריכה, תוך התגברות על החולשות הנ"ל. כתוצאה מכך, ל-PCE יעילות גבוהה פי 3.5 מזו של Cre-Lox, תוך ביטול מוחלט של "צלקות" גנטיות וממזער את האפשרות של היפוך עריכה.

פרופסור דואן האו אמר שזהו צעד גדול קדימה. הוא הסביר שבעבר, כדי לבחור זרע שעמד בדרישות, חוקרים היו צריכים לנסות לערוך עד 1,000 זרעים. אבל בעזרת הכלי החדש, ניתן להפחית את המספר הזה ל-100 בלבד, ובכך לחסוך הרבה זמן ומאמץ.

"במהלך 40 השנים האחרונות, זהו מקרה כמעט נדיר, אפילו חסר תקדים, שבו אנזים עבר שינויים בהצלחה כדי לשפר את יכולתו להפוך לכלי פופולרי לעריכת גנים", אמר פרופסור דואן האו.

הפרופסור הביע תקווה שבעתיד, מערכת ה-PCE תוכל להחליף את כלי Cre-Lox הנמצאים בשימוש נרחב במעבדות ברחבי העולם , ולפתוח פוטנציאל חדש למחקר רפואי ולהנדסה חקלאית.

חזרה לנושא

מין היי

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