عام

كيف كريسبر الجينوم المحرر يساعد على محاربة البكتيريا

محرر الجينوم الشهير CRISPR-Cas9 موجود بالفعلأنشأت نفسها بشكل جيد تماما كأداة طبية لعلاج الأمراض. وقد أبلغناها مرارًا وتكرارًا على صفحات بوابتنا ، لذلك اشترك معنا على Telegram حتى لا تفوت أي شيء. ومع ذلك ، قد يكون نطاق تطبيق هذا الاختراع الرائع أوسع بكثير. على سبيل المثال ، منذ وقت ليس ببعيد ، طورت مجموعة من العلماء من كندا طريقة جديدة لتقديم أدوات تحرير الحمض النووي مباشرة إلى الكائنات الحية الدقيقة. وسيسمح لك ذلك بالتأثير بشكل فعال على سلالات معينة من البكتيريا (بما في ذلك البكتيريا الفائقة المقاومة للمضادات الحيوية) ، والتي لم يكن بالإمكان تحقيقها من قبل.

محرر الجينوم لا يتوقف أبدا عن الدهشة

كيف يمكن لمحرر الجينوم قتل الجراثيم

علماء من جامعة غرب أونتاريوطورت طريقة جديدة لتسليم كريسبر ستساعد على قتل البكتيريا المستهدفة. في المستقبل ، يمكن اعتبار ذلك بديلاً عن الأدوية المضادة للبكتيريا التقليدية ، التي فقدت فعاليتها مؤخرًا بسبب القدرة على التكيف السريع للبكتيريا.

تسليم أي وكيل علاجي ،بما في ذلك كريسبر معقدة للغاية. - يقول أحد مؤلفي العمل ، الأستاذ بوجوميل كاراس. أحد الأسباب الرئيسية وراء سعادتي بهذا العمل هو أن النتائج تحتوي بالفعل على مجموعة واسعة من التطبيقات الممكنة في العالم الحقيقي. إلى جانب القدرة على تطوير الجيل التالي من مضادات الميكروبات التي تكون فعالة حتى بالنسبة للبكتيريا المقاومة لجميع المضادات الحيوية المعروفة ، يمكن أيضًا استخدام هذه التقنية لمساعدة البكتيريا "الجيدة" على إنتاج مركبات لعلاج الأمراض.

ولكن كيف يكون هذا ممكنًا؟ وفقًا لمحرري مجلة Nature Communications ، فإن كل شيء بسيط للغاية. ما لم يكن ، بالطبع ، يمكن اعتبار تحرير الحمض النووي مهمة بسيطة. ومع ذلك ، فإن مبدأ التعرض للبكتيريا يعتمد على كيفية عمل محرر الجينوم نفسه. كريسبر ، عندما "يستغني" عن أجزاء من الحمض النووي ، تحدد أين يمكن التلاعب بها بفضل ما يسمى "يكرر الحنطور". هذا ، إذا لم تدخل في التفاصيل ، فهناك أقسام معينة من الحمض النووي التي تبدأ بنوكليوتيد معين (وحدة هيكلية من الحمض النووي) وتنتهي بأخرى. وعندما يتعرف المحرر على تكرار palindrome المبرمج في CRISPR ، يحدث التحرير.

استخدام كريسبر لقتل البكتيريا لاهي فكرة جديدة ، لأن هذا هو ما تحتاجه كريسبر بشكل أساسي - تغيير بنية الحمض النووي. ونظرًا لأن البكتيريا كائنات أحادية الخلية لها دنا واحد ، فإن تغييرها يؤدي حتماً إلى الموت. كانت المشكلة دائما هي كيفية توصيل كريسبر إلى البكتيريا.

عملية نقل محرر الجينوم من بكتيريا إلى أخرى

يستخدم نظام التسليم كريسبر الطبيعيةقدرة البكتيريا على التكرار ، تسمى الترابط البكتيري. هذا هو نقل أحادي الاتجاه لجزء من المواد الوراثية في اتصال مباشر من خليتين بكتيرية. وهكذا ، يتم وضع مُحرر الجينوم في البداية في الخلية البكتيرية لميكروبيوم بشري (على سبيل المثال ، في النباتات الدقيقة المعوية). منذ أن تم ضبط كريسبر في البداية على البكتيريا الخاصة ، فإنه لا يضر بالألوان الدقيقة. في الوقت نفسه ، عندما يظهر "عدو" في الجسم ، يبدأ في التفاعل مع البكتيريا الأخرى ، وبفضل نقل الحمض النووي ، يتلقى أيضًا كريسبر ، الذي يتعرف على "الهدف" ويدمره على مستوى الجينات.

انظر أيضًا: بمساعدة محرر الجينوم ، كان من الممكن تحقيق مناعة ضد السم

يوفر الاكتشاف فرصة ، وفقًا للعلماء ،من الأفضل بكثير التعامل مع البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. على سبيل المثال ، بدأت المكورات العنقودية الذهبية (Staph A) و Escherichia coli (E. coli) مؤخرًا في تكوين سلالات مقاومة للمضادات الحيوية تسمى البق الخارق. والطريقة الجديدة يجب أن تعمل عليها بشكل فعال.