எம்ஐடி மற்றும் ஹார்வர்டின் பிராட் இன்ஸ்டிடியூட்டில் ஃபெங் ஜாங் (Discovered the new CRISPR) தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு மற்றும் எம்ஐடியில் உள்ள மூளை ஆராய்ச்சிக்கான மெக்கவர்ன் நிறுவனம், பூஞ்சை, தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளை உள்ளடக்கிய யூகாரியோட்களில் முதல் நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆர்என்ஏ வழிகாட்டப்பட்ட அமைப்பைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர்.
இந்த அமைப்பு Fanzor எனப்படும் புரதத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது என்பதை குழு விவரிக்கிறது. டிஎன்ஏவை துல்லியமாக குறிவைக்க ஃபேன்ஸர் புரதங்கள் ஆர்என்ஏவை வழிகாட்டியாகப் பயன்படுத்துகின்றன என்றும், மனித உயிரணுக்களின் மரபணுவைத் திருத்துவதற்கு ஃபேன்ஸார்களை மறுவடிவமைக்க முடியும் என்றும் அவர்கள் காட்டினர்.
CRISPR/Cas அமைப்புகளை விட கச்சிதமான Fanzor அமைப்புகள் செல்கள் மற்றும் திசுக்களுக்கு சிகிச்சை முறைகளாக எளிதில் வழங்கப்படுவதற்கான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. மேலும் அவற்றின் இலக்கு செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான கூடுதல் சுத்திகரிப்புகள் மனித மரபணு எடிட்டிங்கிற்கான மதிப்புமிக்க புதிய தொழில்நுட்பமாக அவற்றை உருவாக்கலாம்.
CRISPR/Cas முதன்முதலில் புரோகாரியோட்களில் (பாக்டீரியா மற்றும் கருக்கள் இல்லாத பிற ஒற்றை செல் உயிரினங்கள்) கண்டுபிடிக்கப்பட்டது மற்றும் ஜாங்கின் ஆய்வகம் உள்ளிட்ட விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாக யூகாரியோட்களில் இதே போன்ற அமைப்புகள் உள்ளனவா என்று யோசித்து வருகின்றனர். ஆர்.என்.ஏ-வழிகாட்டப்பட்ட டி.என்.ஏ-வெட்டும் வழிமுறைகள் வாழ்வின் அனைத்து ராஜ்ஜியங்களிலும் உள்ளன என்பதை புதிய ஆய்வு நிரூபிக்கிறது.
“CRISPR- அடிப்படையிலான அமைப்புகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் சக்திவாய்ந்தவை. ஏனெனில் அவை மரபணுவில் உள்ள வெவ்வேறு தளங்களைக் குறிவைக்க எளிதாக மறுபிரசுரம் செய்யப்படலாம்” என்று MIT இன் McGovern இன்ஸ்டிடியூட்டில் புலனாய்வாளரான பிராடில் மூத்த ஆசிரியரும், முக்கிய நிறுவன உறுப்பினருமான ஜாங் கூறினார்.
ஜேம்ஸ் மற்றும் பாட்ரிசியா போய்ட்ராஸ் எம்ஐடியில் நரம்பியல் பேராசிரியர் மற்றும் ஹோவர்ட் ஹியூஸ் மருத்துவ நிறுவன ஆய்வாளர். “இந்த புதிய அமைப்பு மனித உயிரணுக்களில் துல்லியமான மாற்றங்களைச் செய்வதற்கான மற்றொரு வழியாகும். இது ஏற்கனவே நம்மிடம் உள்ள மரபணு எடிட்டிங் கருவிகளை நிறைவு செய்கிறது.
ஜாங் ஆய்வகத்தின் முக்கிய நோக்கம், குறிப்பிட்ட மரபணுக்கள் மற்றும் செயல்முறைகளை குறிவைத்து மனித உயிரணுக்களை மாற்றியமைக்கக்கூடிய அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி மரபணு மருந்துகளை உருவாக்குவதாகும். “சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, CRISPRக்கு அப்பால் என்ன இருக்கிறது, இயற்கையில் வேறு ஆர்என்ஏ-நிரலாக்கக்கூடிய அமைப்புகள் உள்ளனவா? என்று கேட்க ஆரம்பித்தோம்,” என்கிறார் ஜாங்.
இரண்டு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, ஜாங் ஆய்வக உறுப்பினர்கள் OMEGA கள் எனப்படும் புரோகாரியோட்களில் ஆர்என்ஏ-நிரல்படுத்தக்கூடிய அமைப்புகளின் ஒரு வகுப்பைக் கண்டுபிடித்தனர். அவை பெரும்பாலும் டிரான்ஸ்போசபிள் உறுப்புகள் அல்லது பாக்டீரியா மரபணுக்களில் ‘ஜம்பிங் ஜீன்களுடன்’ இணைக்கப்பட்டு CRISPR/Cas அமைப்புகளுக்கு வழிவகுத்திருக்கலாம்.
யூகாரியோட்களில் உள்ள புரோகாரியோடிக் ஒமேகா அமைப்புகள் மற்றும் ஃபேன்ஸார் புரதங்களுக்கு இடையே உள்ள ஒற்றுமையை அந்த வேலை எடுத்துக்காட்டுகிறது. டிஎன்ஏவை குறிவைத்து வெட்டுவதற்கு ஃபேன்ஸர் என்சைம்கள் ஆர்என்ஏ-வழிகாட்டப்பட்ட பொறிமுறையையும் பயன்படுத்தலாம் என்று பரிந்துரைக்கிறது. புதிய ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆர்என்ஏ-வழிகாட்டப்பட்ட அமைப்புகள் பற்றிய ஆய்வைத் தொடர்ந்தனர்.
மேலும் ஃபான்ஸர்களை பூஞ்சை, பாசி மற்றும் அமீபா இனங்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்தி வடக்கு குவாஹோக் எனப்படும் மட்டிக்கு கூடுதலாக. ஜாங் ஆய்வகத்தின் இணை முதல் எழுத்தாளர் மகோடோ சைட்டோ, ஃபான்ஸர் புரதங்களின் உயிர்வேதியியல் தன்மைக்கு தலைமை தாங்கினார். அவை டிஎன்ஏ-வெட்டும் எண்டோநியூக்லீஸ் என்சைம்கள் என்பதைக் காட்டுகின்றன.
அவை மரபணுவில் உள்ள குறிப்பிட்ட தளங்களை குறிவைக்க ωRNAகள் என அறியப்படும் குறியீட்டு அல்லாத RNAகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. விலங்குகள் போன்ற யூகாரியோட்டுகளில் இந்த வழிமுறை கண்டறியப்படுவது இதுவே முதல் முறையாகும்.
CRISPR புரதங்களைப் போலல்லாமல், Fanzor என்சைம்கள் யூகாரியோடிக் மரபணுவில் இடமாற்றக்கூடிய தனிமங்களுக்குள் குறியிடப்படுகின்றன மற்றும் குழுவின் பைலோஜெனடிக் பகுப்பாய்வு, Fanzor மரபணுக்கள் பாக்டீரியாவிலிருந்து யூகாரியோட்டுகளுக்கு கிடைமட்ட மரபணு பரிமாற்றம் என்று அழைக்கப்படுவதன் மூலம் இடம்பெயர்ந்ததாகக் கூறுகிறது.
“இந்த ஒமேகா அமைப்புகள் CRISPR க்கு மிகவும் மூதாதையர்களாக இருக்கின்றன. மேலும் அவை கிரகத்தில் மிக அதிகமான புரதங்களில் ஒன்றாகும். எனவே அவை புரோகாரியோட்டுகள் மற்றும் யூகாரியோட்டுகளுக்கு இடையில் முன்னும் பின்னுமாக செல்ல முடிந்தது என்பதை இது அர்த்தப்படுத்துகிறது” என்று சைட்டோ கூறினார்.
ஒரு மரபணு எடிட்டிங் கருவியாக Fanzor இன் திறனை ஆராய, மனித உயிரணுக்களுக்குள் இலக்கு வைக்கப்பட்ட மரபணு தளங்களில் செருகல்கள் மற்றும் நீக்குதல்களை உருவாக்க முடியும் என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிரூபித்துள்ளனர்.
ஆரம்பத்தில் CRISPR/Cas அமைப்புகளைக் காட்டிலும் Fanzor அமைப்பு டிஎன்ஏவைத் துண்டிப்பதில் குறைவான செயல்திறன் கொண்டதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். ஆனால் முறையான பொறியியல் மூலம், புரதத்தில் பிறழ்வுகளின் கலவையை அறிமுகப்படுத்தினர். அது அதன் செயல்பாட்டை 10 மடங்கு அதிகரித்தது.
கூடுதலாக, சில CRISPR அமைப்புகள் மற்றும் OMEGA புரதம் TnpB போலல்லாமல், குழுவானது பூஞ்சையால் பெறப்பட்ட Fanzor புரதம் இணை நடவடிக்கையை வெளிப்படுத்தவில்லை. அங்கு RNA-வழிகாட்டப்பட்ட நொதி அதன் DNA இலக்கை பிளவுபடுத்துகிறது மற்றும் அருகிலுள்ள DNA அல்லது RNA ஐ சிதைக்கிறது. Fanzors திறமையான மரபணு எடிட்டர்களாக உருவாக்கப்படலாம், என்று முடிவுகள் தெரிவிக்கின்றன.
இணை முதல் எழுத்தாளரான Peiyu Xu, Fanzor/ωRNA வளாகத்தின் மூலக்கூறு கட்டமைப்பை பகுப்பாய்வு செய்து, அதை எப்படி டிஎன்ஏவுடன் இணைத்து அதை வெட்டுகிறது என்பதை விளக்கினார். Fanzor அதன் புரோகாரியோடிக் எதிர் CRISPR-Cas12 புரதத்துடன் கட்டமைப்பு ஒற்றுமைகளைப் பகிர்ந்து கொள்கிறது. ஆனால் ωRNA மற்றும் Fanzor இன் வினையூக்கி களங்களுக்கு இடையேயான தொடர்பு மிகவும் விரிவானது.
இது வினையூக்க எதிர்வினைகளில் ωRNA ஒரு பங்கு வகிக்கக்கூடும் என்று பரிந்துரைக்கிறது. “ஜீனோம் எடிட்டராக மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் துல்லியத்திற்காக Fanzor ஐ மேலும் பொறியாளராக்குவதற்கும் மேம்படுத்துவதற்கும் இந்த கட்டமைப்பு நுண்ணறிவுகளைப் பற்றி நாங்கள் மகிழ்ச்சியடைகிறோம்” என்று Xu கூறினார்.
CRISPR-அடிப்படையிலான அமைப்புகளைப் போலவே, Fanzor அமைப்பையும் குறிப்பிட்ட ஜீனோம் தளங்களை குறிவைக்க எளிதாக மறுவடிவமைக்க முடியும். மேலும் இது ஒரு நாள் ஆராய்ச்சி மற்றும் சிகிச்சைப் பயன்பாடுகளுக்கான சக்திவாய்ந்த புதிய மரபணு எடிட்டிங் தொழில்நுட்பமாக உருவாக்கப்படலாம் என்று ஜாங் கூறினார்.
Fanzors போன்ற ஆர்என்ஏ-வழிகாட்டப்பட்ட எண்டோநியூக்லீஸ்களின் மிகுதியானது, வாழ்க்கையின் ராஜ்ஜியங்கள் முழுவதும் அறியப்பட்ட OMEGA அமைப்புகளின் எண்ணிக்கையை மேலும் விரிவுபடுத்துகிறது மற்றும் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்பட வேண்டியவை உள்ளன என்று தெரிவிக்கிறது.
“இயற்கை ஆச்சரியமானது. மிகவும் பன்முகத்தன்மை உள்ளது,” என்று ஜாங் கூறினார். அங்கே இன்னும் அதிகமான ஆர்என்ஏ-நிரல்படுத்தக்கூடிய அமைப்புகள் உள்ளன. மேலும் நாங்கள் தொடர்ந்து ஆராய்ந்து வருகிறோம். மேலும் பலவற்றைக் கண்டுபிடிப்போம்.
2 comments
ஒரு மரபணு சிகிச்சை ஷாட் கருத்தடை A gene therapy helps to birth control for cats செய்யாமல் பூனைகள் கர்ப்பமாகாமல் இருக்க உதவுகிறது!
https://www.ariviyalpuram.com/2023/06/09/a-gene-therapy-helps-to-birth-control-for-cats-without-neutering-a-gene-therapy-shot/
ஒளிச்சேர்க்கையை மரபணு Photosynthesis increase plant growth ரீதியாக மாற்றுவதற்கான ஒரு புதிய வழி தாவர வளர்ச்சியை அதிகரிக்கின்றது!
https://www.ariviyalpuram.com/2023/07/17/photosynthesis-increase-plant-growth-a-new-way-to-genetically-alter-photosynthesis-increases-plant-growth/