مطالب, اخبار علمی
موفقیت در به کارگیری CRISPR-Cas9 برای هدف قرار دادن سلول‌های چربی
CRISPR-Cas9: این روش می‌تواند سرعت مطالعات ژنتیکی در زمینه چاقی را افزایش دهد.چربی برای زندگی حیاتی است اما مصرف بیش از حد آن می‌تواند مشکلات زیادی را برای سلامتی افراد ایجاد کند. مطالعه نحوه عملکرد بافت چربی یا پیه در بدن برای درک چاقی بسیار مهم است، اما تفاوت‌های ساختاری در سلول‌های چربی و توزیع آن‌ها در سراسر بدن انجام این کار را مشکل می‌کند.
دکتر Steven Romanelli عضو سابق آزمایشگاه Ormand MacDougald در گروه فیزیولوژی مولکولی، می‌گوید: سلول‌های چربی با سایر سلول‌ها متفاوت هستند زیرا دچار کمبود در گیرنده‌های سطح سلولی منحصربه‌فرد می‌باشند و تنها تعداد کمی از سلول‌های بافت چربی این گیرنده‌ها را دارند.
در مقاله جدیدی که در مجله شیمی بیولوژیکی منتشر شده است، Romanelli، MacDougald و همکاران‌شان پیشرفت در تحقیقات با استفاده از CRISPR-Cas9 را توضیح می‌دهند، ابزاری که تحقیقات بیولوژیکی مولکولی را متحول کرده‌است، اما استفاده از آن در مطالعات بافت چربی بسیار نادر بوده‌است.
Romanelli می‌گوید: بزرگ‌ترین مشکل در تحقیقات روی بافت چربی تا به امروز این مسئله بوده‌است که اگر می‌خواهید عملکرد یک ژن را مطالعه کنید، باید زمان، منابع و پول زیادی را برای پرورش یک موش تراریخته مصرف کنید.
روش سنتی پرورش مدل‌های مختلف موش، مانند موش‌هایی با جهش مورد نظر برای حذف یا معرفی ژن‌های خاص، در دسترس است، اما به گفته دکتر Romanelli این روش ممکن است بیش از یک سال طول بکشد و نیاز به ده‌ها هزار دلار سرمایه داشته‌باشد.
CRISPR-Cas9 که این فرآیند را متحول کرده‌است، یک تکنیک ویرایش ژنی می‌باشد که از آنزیمی به نام Cas9 تشکیل شده‌است و می‌تواند رشته‌های DNA و قطعه‌ای از RNA را برش دهد و آنزیم Cas9 را برای ویرایش به یک مکان خاص در ژنوم هدایت کند. این ابزار در یک ویروس غیرمضر برای ورود به سلول‌های مورد مطالعه بسته بندی می‌شود. این تکنیک با موفقیت برای مطالعه سلول‌های قلب، کبد، نورون‌ها و پوست مورد استفاده قرار گرفته‌است.
با استفاده از این تکنیک، تیم تحقیقاتی موفق شد چربی قهوه‌ای را که یک بافت چربی تخصصی است و نقش آن تولید گرما و محافظت از دمای مرکزی بدن می‌باشد، مورد هدف قرار دهد.
Romanelli می‌گوید: ما توانسته‌ایم کل این فرآیند را انجام دهیم و در طول دو هفته تا یک ماه، موش تراریخته تولید کنیم و هزینه را به کمتر از 2000 دلار کاهش دهیم. این روش نه تنها زمان و هزینه را کاهش می‌دهد، بلکه تحقیقات را عمومی می‌کند، بنابراین هر آزمایشگاهی که با تکنیک‌های زیست‌شناسی مولکولی آشنایی دارد، می‌تواند از این روش استفاده کند و خودش این تکنیک را انجام دهد.
آن‌ها همچنین توانستند از این روش برای حذف چندین ژن به طور همزمان استفاده کنند. این دستاورد می‌تواند به محققان در درک بهتر مسیرهای مولکولی مهم کمک کند.
محققین با استفاده از قرار دادن اجزای CRISPR-Cas9 در ویروس آدنو، توانستند ژن UCP1 را که چربی قهوه‌ای را کد می‌کند و باعث تولید گرما در موش‌های بالغ می‌شود، از بین ببرند. آن‌ها مشاهده کردند که موش‌های ناک‌اوت توانستند با از دست دادن ژن، سازگار شوند و دمای بدن خود را در شرایط سرد با استفاده از مسیرهای دیگر تعادل دمایی، حفظ کنند.
Romanelli می‌گوید: این نتایج اولیه، اکتشافی هستند، اما این تکنیک یک گام مهم و رو به جلو در مطالعه چربی است.
خلاصه خبر:
مطالعه نحوه عملکرد بافت چربی در بدن برای درک چاقی بسیار مهم است، اما تفاوت‌های ساختاری در سلول‌های چربی و توزیع آن‌ها در سراسر بدن انجام این کار را مشکل می‌کند. CRISPR-Cas9 این فرآیند را متحول کرده‌است، یک تکنیک ویرایش ژنی می‌باشد که از آنزیمی به نام Cas9 تشکیل شده‌است و می‌تواند رشته‌های DNA و قطعه‌ای از RNA را برش دهد و آنزیم Cas9 را برای ویرایش به یک مکان خاص در ژنوم هدایت کند. این ابزار در یک ویروس غیرمضر برای ورود به سلول‌های مورد مطالعه بسته بندی می‌شود. این تکنیک با موفقیت برای مطالعه سلول‌های قلب، کبد، نورون‌ها و پوست مورد استفاده قرار گرفته‌است. با استفاده از این تکنیک، تیم تحقیقاتی موفق شد چربی قهوه‌ای را که یک بافت چربی تخصصی است و نقش آن تولید گرما و محافظت از دمای مرکزی بدن می‌باشد، مورد هدف قرار دهد.
مترجم:محمدمعین باشی
