Top Ad unit 728 × 90

ข่าววิทยาศาสตร์สำหรับนักเรียน

Science-News

CRISPR-Cas9 อนาคตของการตัดต่อพันธุกรรม


CRISPR-Cas9 อนาคตของการตัดต่อพันธุกรรม

C - Clustered
R - Random
I  -  Interspaced
S - Short
P - Palindromic
R - Repeat

เทคโนโลยี CRIPR-cas9 นี้เป็นเทคนิคการตัดต่อ DNA แบบใหม่ ที่จะทำให้เราสามารถแก้ไขรหัสพันธุกรรมใดๆ ก็ได้

ถ้าหลักสูตรการศึกษาไทยมีการเปลี่ยนหลักสูตรอีกครั้ง (เพราะตอนนี้ใช้หลักสูตรปี 51 ใช้มาเกือบสิบปีแล้ว) ควรที่จะนำเนื้อหานี้ใส่เข้าไปเป็นอย่างยิ่ง

การค้นพบนี้ เริ่มต้นจาก คู่หู คู่กัดตลอดการในทางชีววิทยา นั่นก็คือ แบคทีเรียกับไวรัส แบคทีเรียต้องกำจัดไวรัสออกจากสิ่งแวดล้อมรอบๆ ตัวมัน ส่วนไวรัสเองก็ต้องหาโฮส เพื่อใช้ในการขยายพันธุ์ เอาง่ายๆ คือไวรัสจะเข้าไปในแบคทีเรีย (Bacteriophage) และทิ้งชิ้นส่วน DNA ของพวกมันไว้ และล่อให้แบคทีเรียช่วยเพิ่มชิ้นส่วนเหล่านั้นให้ เมื่อถึงเวลาที่มีชิ้นส่วนมากพอ ก็ประกอบร่างกลับมาเป็นไวรัส และฆ่าแบคทีเรียตัวนั้นซะ และไปหาตัวใหม่ขยายพันธุ์ต่อไปเรื่อยๆ ดังนั้นแบคทีเรียต้องหาวิธีการมาจัดการกับกลไกนี้ของไวรัส

ซึ่งนั้นก็คือ CRIPR-cas9 ที่เป็นเหมือนภูมิคุ้มกันของแบคทีเรียจากไวรัสก็ว่าได้ ระบบนี้ของแบคทีเรียจะประกอบด้วย โปรตีน cas9 ซึ่งจะสามารถตรวจหาชิ้นส่วน DNA ของไวรัส และทำลายทิ้งได้ 

งานวิจัยของ Jennifer Doudna และคณะ ได้ทำการค้นหาวิธีการทำงานของโปรตีนตัวนี้ และอธิบายไว้ว่า 

เมื่อไวรัสเข้าโจมตี แบคทีเรีย มันจะปล่อย DNA ของมันเข้าไปในตัวของแบคทีเรีย ถ้าไวรัสที่เข้าโจมตีนี้เป็นสายพันธุ์ที่เคยโจมตีมาแล้วก่อนหน้านี้ แบคที่เรียนจะมีระบบ CRIPR-cas9 ไว้ตรวจสอบรหัส DNA ของไวรัสสายพันธุ์นั้นแล้ว และระบบนี้สามารถส่งต่อไปยังรุ่นลูกของแบคทีเรียได้ ซึ่งนั้นหมายความว่า ถ้ารุ่นใดรุ่นหนึ่งของแบคทีเรียสามารถป้องกันไวรัสสายพันธุ์ใดสายพันธุ์หนึ่งได้ ลูกรุ่นถัดไปก็จะป้องกันไวรัสสายพันธุ์นี้ได้เช่นกัน และสะสมภูมิคุ้มกันแบบนี้ไปเรื่อยๆ

เรากลับมาที่ระบบ CRIPR-Cas9 อีกครั้ง ระบบนี้จะประกอบด้วยส่วนประกอบหลักๆ 3 ส่วน คือ Cas9, guide-RNA และ target-DNA 

  •  Cas9 ทำหน้าที่ในการตรวจสอบ DNA ของไวรัสที่เข้ามา ซึ่งในโปรตีนนี้จะมี guide-RNA ซึ่งมีลำดับเบสเหมือนกับ DNA ของไวรัสที่เคยบุกโจมตีมาแล้วก่อนหน้านี้ เป็นองค์ประกอบอยู่ภายใน
  • guide-RNA เป็นเหมือนตัวแม่พิมพ์ที่เอาไว้ใช้ระบุชนิด DNA ของไวรัสที่เข้า ถ้า DNA ของไวรัสที่เข้ามาตรงกับ guide-RNA  DNA นั้นก็จะถูกตัดให้ขาด โดยโปรตีน cas9 เพื่อป้องกันอันตรายให้กับเซลล์แบคทีเรีย
  •  target-DNA คือ DNA ของไวรัสที่เข้ามา ซึ่งจะถูกตรวจสอบโดยโปรตีน cas9 
ความสำคัญของกลไกนี้คือ เมื่อ  target-DNA ถูกตัดให้ขาดออกจากกัน เซลล์แบคทีเรียจะทำการต่อสายนั้นกลับ แต่จะไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์แล้ว เพราะลำดับเบสจะมีการเรียงตัวใหม่แบบสุ่ม ดังนั้นถ้าเรานำ DNA ที่เราต้องการเอาเข้าสู่เซลล์แบคทีเรียเราก็สามารถใช้วิธีการนี้ได้ และนี่ไม่ใช่แค่ความฝัน เพราะตอนนี้เราได้นำเทคโนโลยีนี้มาใช้ทดลองตัดต่อพันธุกรรมของ ลิง หนู และเอ็มบริโอของมนุษย์แล้ว


CRISPR-Cas9 อนาคตของการตัดต่อพันธุกรรม Reviewed by Kru P' Bank on วันพฤหัสบดี, กรกฎาคม 07, 2559 Rating: 5
All Rights Reserved by BIOLOGY BY KRU-P'BANK © 2014 - 2016

Created by : SANWITHZ

ฟอร์มรายชื่อติดต่อ

ชื่อ

อีเมล *

ข้อความ *

ขับเคลื่อนโดย Blogger.