https://www.zirve.edu.az/
18.07.2020 09:30
Bakteriofaqların genomunda CRISPR/Cas9 redaktorunun “virus” versiyası aşkarlanıb

Mikrobların “antivirus” zülallarına əsaslanan CRISPR/Cas9 genom redaktorunun yaradıcıları bakteriofaqları öyrənərkən onun daha kompakt və rahat analoqunu kəşf ediblər. Alimlərin tədqiqatının nəticələri “Science” jurnalına dərc edilib.

 Berklidə yerləşən Kaliforniya Universitetinin (ABŞ) professoru Cennifer Dudna deyib: “Bu virus zülalı CasФ qoyulan tapşırıqların öhdəsindən özünün Cas9 bakterial analoqundan heç də pis gəlmir. Bununla belə ölçüsü ondan iki dəfə kiçikdir. Bu, çox vacibdir, çünki bu cür fermenti hüceyrəyə çatdırmaq Cas9-dan xeyli asandır. İndi əsas məsələlərdən biri CRISPR/Cas9-un təcrübədə geniş tətbiq edilməsidir.

Xəstəliklərdən və infeksiyalardan təkcə insanlar və digər çoxhüceyrəlilər deyil, həm də birhüceyrəli mikroblar əziyyət çəkir. Alimlərin fikrincə, viruslar, demək olar, bakteriyalarla eyni vaxtda meydana gəlib və milyon illərdir ki, onlar arasında yaşamaq uğrunda fasiləsiz “müharibə” gedir.

Milyon illər ərzində təkamül prosesində viruslar mikrobların qoruyucu sisteminin diqqətindən yayınmağı öyrəniblər. Buna cavab olaraq bakteriyalar özünəməxsus “antivirus” - CRISPR/Cas9 sistemini işləyib hazırlayıblar. O, mikrobun genomunda virus DNT-nin izini tapır, onu kəsir və ya bakteriyanı özünü məhv etməyə vadar edir. Bakteriofaqlar, öz növbəsində, CRISPR/Cas9-un işini pozmağı öyrəniblər və bioloji “qızğın silahlanma” yeni dövrəyə qədəm qoyub.

Bu müharibənin peripetiyasını öyrənmək Cennifer Dudnaya və onun həmkarlarına, habelə digər iki qrup alimə CRISPR/Cas9-u digər tapşırıqların həllinə – insanın və digər çoxhüceyrəli canlıların genomunun redaktəsinə uyğunlaşdırmaq imkanı verdi.

“Biggiephage” fəsiləsindən böyük virus-bakteriofaqların genomunu tədqiq edən C.Dudna və onun həmkarları bu sistemin daha maraqlı versiyasını müəyyənləşdiriblər. C.Dudnanın həmkarları bu bakteriofaqları müvəqqəti quruyan göllərdə, pəyədə, su hopmuş meşə zibilində tapıblar.

Son bir neçə ildə bioloqlar virusların genomunda Cas9 geninin analoqunu tapırdılar, lakin onların DNT-də və ya RNT-də bu genom redaktorunun ikinci hissəsi, CRISPR “kitabxanaları” yox idi. Onlardan fərqli olaraq “Biggiephage” fəsiləsindən bir neçə virusun genomunda eyni vaxtda tamdəyərli, bununla belə CRISPR/Cas-ın çox yığcam versiyası yerləşdirildi. Yəni onun zülalı CasФ strukturu və funksiyalarına görə Cas12a bakterial fermentinə oxşardır. O, Cas9-dan daha seçici və dəqiq işləyir.

CRISPR çox yığcam “kitabxanasının” tərkibini təhlil etdikdən sonra bioloqlar ehtimal edirlər ki, bu sistem bakteriyalara qarşı mübarizə üçün deyil, hüceyrəyə daxil olmuş və orada çoxalmağa cəhd edən “rəqiblərin” – digər virusların məhvi üçündür. Viruslu “antivirus” onların genomunun fraqmentini müəyyən edir və mikrobu onları məhv etməyi yönəltməklə öz yaşama ərazisini təmizləyir.

C.Dudna və onun həmkarları bu fərziyyəni təcrübədə yoxlayıblar. Onlar CasФ-in üç növünü az miqdarda adi bağırsaq çöpünün daxilinə yerləşdiriblər. Təcrübə göstərib ki, bu zülal genomda RNT-yə və DNT-yə oxşayan fraqmentləri həqiqətən məhv edib.

Bununla belə CasФ onun bakterial “rəqiblərindən” daha universal oldu. Bu ferment təkcə birzəncirli DNT ilə deyil, həmçinin ikiqat spiralla işləməyi bacarır ki, bu da genomun redaktəsini sadələşdirir. Alimlərin fikrincə, CasФ-in retrovirusların daxilinə yerləşdirilməsi üçün imkan yaradan kiçik ölçüsü zülalı praktik nöqteyi-nəzərdən daha maraqlı edir. (Azertac)