به گزارش آفتاب شرق
دانشمندان چینی ابزارهایی ساخته‌اند که می‌توانند قطعات عظیم DNA، و حتی کروموزوم‌های کامل را، با دقتی بی‌سابقه و بدون برجای‌گذاشتن هیچ‌گونه اسکار یا تاثییر ژنتیکی ویرایش کنند. این فناوری که با ترکیبی از هوش مصنوعی و مهندسی پروتئین گسترش یافته، در اولین تست عملی خود با پیروزی برنجی مقاوم به علف‌کش به وجود اورده است.
به گزارش ScienceDaily، برای دهه‌ها سیستم Cre-Lox ابزار مهم دانشمندان برای دستکاری‌های بزرگ ژنتیکی بوده است. اما این سیستم با سه محدودیت بزرگ مواجه می بود:
- عکس العمل‌های آن زیاد تر برگشت‌پذیر بودند که ویرایش‌های انجام‌شده را خنثی می‌کردند.
- مهندسی و بهینه‌سازی آنزیم Cre برای افزایش کارایی، زیاد دشوار می بود.
- این سیستم بعد از انجام ویرایش، یک «جای زخم» یا توالی ژنتیکی ناخواسته را در ژنوم باقی می‌گذاشت.
اکنون، تیمی از محققان آکادمی علوم چین یک سیستم کاملاً تازه به نام «مهندسی کروموزوم قابل برنامه‌ریزی» (PCE) ساخته‌اند که بر همه این محدودیت‌ها تسلط می‌کند.
نوآوری دانشمندان چینی برای ویرایش کامل کروموزوم‌ها
دانشمندان با طراحی جایگاه‌های Lox به طور نامتقارن عکس العمل‌های برگشتی را بیشتر از ۱۰ برابر افت دادند. این چنین آنها با منفعت گیری از یک مدل هوش مصنوعی به نام AiCErec، آنزیم Cre را به طوری مهندسی کردند که کارایی آن ۳.۵ برابر افزایش یابد. درنهایت با منفعت‌گیری از فناوری پیشرفته پرایم ادیتورها، روشی به نام Re-pegRNA را ابداع کردند که بعد از پایان کار، جای زخم ژنتیکی باقی‌مانده را به‌طور کامل پاک و آن را با توالی مهم DNA جانشین می‌کند.
آخرین اخبار
- یوتوب قابلیت ترقی کیفیت ویدیوها با هوش مصنوعی را اضافه کرد_آفتاب شرق
- اراعه بیشتر از ۱۳ هزار خدمت روانشناسی به مردم در جنگ ۱۲روزه_آفتاب شرق
- چه مقدار و چطور پیادهروی کنیم که بهدردبخور باشد؟_آفتاب شرق
- بهترین و احساسیترین انیمههای غمانگیز_آفتاب شرق
- OpenAI ویژگی ساخت آواتار شخصی را به Sora اضافه کرد + ویدیو_آفتاب شرق
این فناوری تازه به دانشمندان قدرتی بی‌سابقه برای انجام دستکاری‌های عظیم و دقیق در ژنوم گیاهان و حیوانات می‌دهد؛ برای مثال:
- حذف یا وارونه‌کردن قطعات DNA به بزرگی چندین مگاباز (میلیون‌ها جفت باز).
- جایگزینی کامل توالی‌های بزرگ DNA.
- ادغام موثر قطعات DNA تا اندازه ۱۸.۸ کیلوباز.
- جابجایی کامل کروموزوم‌ها.
برای نمایش قوت عملی این فناوری، محققان با منفعت گیری از فناوری تازه قطعه‌ای ۳۱۵ کیلوبازی از DNA برنج را به‌طور کامل وارونه کردند. این تحول دقیق ژنتیکی، تبدیل تشکیل برنجی مقاوم به علف‌کش شد؛ دستاوردی که پیش از این با راه حلهای قدیمی تقریباً غیرممکن می بود. این پژوهش می‌تواند پارادایم کاملاً جدیدی را در مهندسی ژنتیک معارفه کند و علتپیشرفت‌های عظیمی در حوزه‌هایی همانند بهبود محصولات کشاورزی، درمان بیماری‌های ژنتیکی و زیست‌شناسی مصنوعی می‌شود.
یافته‌های این پژوهش در ژورنال Cell انتشار شده است.
دسته بندی مطالب
اخبار سلامتی
