كليدواژه :
تكنيك ويرايش ژنومي , اتصال انتهاي غير همولوگ , CRISPR , نوتركيبي همولوگ
چكيده فارسي :
طي دهه‌هاي اخير پيشرفت علم ژنتيك در زمينه دست‌‌ورزي ماده ژنتيك و به سبب آن درمان بيماري‌ها چشمگير بوده است. البته اين نكته قابل ذكر است كه اين دست‌ورزي‌هاي ژنتيكي در سطوح مختلف مانند DNA و RNA انجام مي‌گيرند. روش‌هاي قديمي‌تر ويرايش ژنومي، شامل مگانوكلئازها (MN)، نوكلئازهاي انگشت روي (ZFN) و نوكلئازهاي فعال‌كننده شبيه فاكتور رونويسي (TALEN) هستند كه عملكرد خود را با ايجاد برش‌هاي دورشته‌اي (DSBs) انجام مي‌دهند و پس از برش، سلول از طريق دو سيستم ترميمي خود به نام‌هاي نوتركيبي همولوگ (HR) و اتصال انتهاي غيرهمولوگ (NHEJ) سعي در ترميم اين برش دارد. تكنولوژي (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat) CRISPR/Cas در سال‌هاي اخير كشف شده كه با توجه به قابليت‌هاي اين سيستم و قابليت‌هايي كه از طريق مهندسي ژنتيك به آن اضافه شده، تبديل به پركاربردترين ابزار ويرايش ژنومي شده است.
در اين مطالعه به مدت سه ماه در پاييز و زمستان 1397، در سايت‌هاي Pubmed و Web of science با استفاده از كليد واژه‌هايي مانند CRISPR، Types of CRISPR، gRNA، Cas9 و CRISPR-Cas9 nickase سرچ شده است كه در نهايت از بين حدود چهارصد مقاله، تعداد شصت و يك مقاله براي مطالعه دقيق‌تر انتخاب شده است و مطالبي از اين مقالات در اين مقاله مروري آورده شده است.
روش‌هاي مهندسي ژنتيك توانسته با انجام تغييرات موفقيت‌اميزي در اين سيستم، آن را به كارآمدترين ابزار ويرايش ژنومي در سال‌هاي اخير تبديل كند. محققين در تلاشند با رفع مشكلاتي مانند اختصاصيت بالا، برش جايگاه‌هاي غير هدف، نحوه انتقال به سلول و راه‌اندازي سيستم ترميمي مناسب، بتوانند به سيستمي براي درمان بيماري‌هاي مختلف دست يابند.
با توجه به پيشرفت روزافزون اين تكنولوژي وامكان شناسايي پروتئين‌هاي جديد كه مزاياي بيشتري نسبت به پروتئين‌هاي موجود مانند cas9 و Cpf1 دارند، درمان بيماري‌هاي ژنتيكي در اينده‌اي نه چندان دور، دور از ذهن نمي‌باشد.
چكيده لاتين :
Over the past decades, progression in genetic element manipulation, and consequently, the treatment of diseases has been remarkable. It is worth noting that these genetic manipulations perform at different levels, including DNA and RNA. The earlier genomic editing techniques, including MN, ZFN , TALEN , performing their functions by creating double-stranded breaks (DSBs), and after breakage, the cell tries to repair the breakage through two systems, homologous recombination and non-homologous end joining. CRISPR/Cas technology has been discovered recently, and has become the most widely used genome-editing tool, mainly due to its capabilities and those added to this through the genetic engineering. In this study, we aimed to introduce a variety of CRISPR classes in the elementary parts, and then the modified CRISPR systems developed to increase the efficiency and specificity of the system and provide acceptable results will be introduced.
In this study, for three months in the fall and winter, Pubmed and Web of science sites searched for keywords such as CRISPR, Types of CRISPR, gRNA, Cas9, and CRISPR-Cas9 nickase that eventually resulted in about four hundred Sixty-one articles, and some of these articles after closer study, reviewed in this article.
Genetic engineering techniques have successfully transformed this system into the most efficient genome editing tool in recent years. Researchers are working on a system to treat various diseases by resolving problems such as high specificity, cutting off non-target sites, how to move to a cell, and setting up a proper repair system.
