człowiek
Autor: Margaret Knox | dodano: 2014-12-22
Genowy Dżin

Epoka inżynierii genetycznej zaczęła się w latach 70., kiedy Paul Berg wbudował DNA pochodzące od wirusa bakteryjnego do wirusa małp, zaś Herbert W. Boyer i Stanley N. Cohen stworzyli organizmy, w których wprowadzone geny zachowały aktywność w kolejnych pokoleniach. Pod koniec lat 70. firma Boyera, Genentech, wytwarzała insulinę dla osób chorych na cukrzycę, wykorzystując bakterie Escherichia coli zmodyfikowane tak, że zawierały syntetyczny gen ludzki. Zaś w laboratoriach rozrzuconych po kraju naukowcy wykorzystywali transgeniczne myszy do badań nad chorobami.

Te sukcesy odmieniły losy medycyny. Jednak tamte metody miały dwa istotne ograniczenia: były nieprecyzyjne i trudne do skalowania. Pierwsze pokonano w latach 90., projektując białka, które potrafiły rozcinać DNA w określonych miejscach – było to znacznie lepsze rozwiązanie niż wbudowywanie DNA do komórek w miejscach losowych z nadzieją na przydatną mutację. Nadal jednak konieczne było tworzenie nowych białek, odpowiednich dla każdej docelowej sekwencji DNA, co było żmudną i mozolną pracą.

Sytuacja zmieniła się dwa lata temu, kiedy grupy naukowców, pracujących w laboratoriach Emmanuelle Charpentier na Umeå universitet w Szwecji oraz Jennifer Doudna na University of California w Berkeley, opisały odkrycie w komórkach mechanizmu genetycznego, który pozwala naukowcom na edytowanie genomu z bezprecedensową szybkością i łatwością. Niedługo potem grupa badaczy z Harvard University oraz Massachusetts Institute of Technology wykazała, że można wykorzystać tę technikę do wprowadzania z ogromną precyzją wielu zmian w genomie komórki jednocześnie.

To odkrycie skierowało rozwój modyfikacji genetycznych na drogę, która niemal na pewno doprowadzi do istotnych i korzystnych zmian w genetyce i medycynie Naukowcy potrafią teraz tworzyć transgeniczne zwierzęta laboratoryjne w ciągu tygodni – oszczędzając mniej więcej rok pracy. Technikę tę wykorzystuje się w badaniach nad metodami leczenia tak różnorodnych chorób, jak zakażenie HIV, choroba Alzheimera i schizofrenia. Dzięki tej metodzie jednak modyfikacje genetyczne stały się tak proste i tanie, że niektórzy etycy przewidują też możliwe negatywne skutki.

Nazwa CRISPR pochodzi od określenia clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats – co oznacza genetyczne fotografie, które bakterie wykorzystują do zapamiętywania wirusów, które je atakowały. Naukowcy badali te dziwne sekwencje genetyczne od czasu, kiedy pod koniec lat 80. odkryli je japońscy naukowcy. Jednak obiecujące możliwości CRISPR jako narzędzia do edycji genów nie były znane, dopóki zespoły Doudnej i Charpentier nie odkryły, jak wykorzystywać białko o nazwie Cas9.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 01/2015 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
18
W 1897 r. urodził się Patrick Maynard Stuart Blackett, brytyjski fizyk, laureat Nagrody Nobla.
Warto przeczytać
Chwila bez biologii… nie istnieje. W nas i wokół nas kipi życie. Dlaczego by wobec tego nie poznać go bliżej, najlepiej we własnym laboratorium? By nie sięgać daleko, można zacząć od siebie.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Margaret Knox | dodano: 2014-12-22
Genowy Dżin

Epoka inżynierii genetycznej zaczęła się w latach 70., kiedy Paul Berg wbudował DNA pochodzące od wirusa bakteryjnego do wirusa małp, zaś Herbert W. Boyer i Stanley N. Cohen stworzyli organizmy, w których wprowadzone geny zachowały aktywność w kolejnych pokoleniach. Pod koniec lat 70. firma Boyera, Genentech, wytwarzała insulinę dla osób chorych na cukrzycę, wykorzystując bakterie Escherichia coli zmodyfikowane tak, że zawierały syntetyczny gen ludzki. Zaś w laboratoriach rozrzuconych po kraju naukowcy wykorzystywali transgeniczne myszy do badań nad chorobami.

Te sukcesy odmieniły losy medycyny. Jednak tamte metody miały dwa istotne ograniczenia: były nieprecyzyjne i trudne do skalowania. Pierwsze pokonano w latach 90., projektując białka, które potrafiły rozcinać DNA w określonych miejscach – było to znacznie lepsze rozwiązanie niż wbudowywanie DNA do komórek w miejscach losowych z nadzieją na przydatną mutację. Nadal jednak konieczne było tworzenie nowych białek, odpowiednich dla każdej docelowej sekwencji DNA, co było żmudną i mozolną pracą.

Sytuacja zmieniła się dwa lata temu, kiedy grupy naukowców, pracujących w laboratoriach Emmanuelle Charpentier na Umeå universitet w Szwecji oraz Jennifer Doudna na University of California w Berkeley, opisały odkrycie w komórkach mechanizmu genetycznego, który pozwala naukowcom na edytowanie genomu z bezprecedensową szybkością i łatwością. Niedługo potem grupa badaczy z Harvard University oraz Massachusetts Institute of Technology wykazała, że można wykorzystać tę technikę do wprowadzania z ogromną precyzją wielu zmian w genomie komórki jednocześnie.

To odkrycie skierowało rozwój modyfikacji genetycznych na drogę, która niemal na pewno doprowadzi do istotnych i korzystnych zmian w genetyce i medycynie Naukowcy potrafią teraz tworzyć transgeniczne zwierzęta laboratoryjne w ciągu tygodni – oszczędzając mniej więcej rok pracy. Technikę tę wykorzystuje się w badaniach nad metodami leczenia tak różnorodnych chorób, jak zakażenie HIV, choroba Alzheimera i schizofrenia. Dzięki tej metodzie jednak modyfikacje genetyczne stały się tak proste i tanie, że niektórzy etycy przewidują też możliwe negatywne skutki.

Nazwa CRISPR pochodzi od określenia clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats – co oznacza genetyczne fotografie, które bakterie wykorzystują do zapamiętywania wirusów, które je atakowały. Naukowcy badali te dziwne sekwencje genetyczne od czasu, kiedy pod koniec lat 80. odkryli je japońscy naukowcy. Jednak obiecujące możliwości CRISPR jako narzędzia do edycji genów nie były znane, dopóki zespoły Doudnej i Charpentier nie odkryły, jak wykorzystywać białko o nazwie Cas9.