CRISPR CAS-9, Pemrogram Genetik.

Dec 19 2022

Setiap kali kita membeli gadget atau peralatan atau mesin apa pun, ada instruksi manual yang menyertainya, yang membantu kita memahami cara kerjanya. Kita, manusia juga merupakan seperangkat mesin yang sangat kompleks dan buku petunjuk kita adalah genom kita.

Pemrograman Genetik.

Bagaimana jika saya memberi tahu Anda bahwa Anda sekarang dapat mengubah genom Anda dan membuat perubahan apa pun yang Anda inginkan? Sama seperti Spiderman, memasukkan gen laba-laba ke dalam DNA kita dan boom! Kekuatan manusia super! Nah, sci-fi ini bukan fiksi lagi, terima kasih kepada Emmanuelle Charpentier dan Jennifer Doudna atas karya mereka pada CRISPR CAS-9, yang merupakan alat pengeditan gen yang baru, cepat, murah, dan relatif lebih mudah.

Tapi, Apa itu CRISPR CAS-9?

CRISPR adalah singkatan dari Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, yang berarti segmen DNA pendek dengan pengulangan urutan basa. Ini secara alami ditemukan pada prokariota, di mana mereka mempertahankan organisme dari virus. CAS-9 adalah protein terkait CRISPR yang dengan sangat tepat memotong DNA dan mengubah gen.

Bagaimana cara kerjanya?

Sistem kekebalan manusia terdiri dari dua puluh satu jenis sel dan dua protein. Kami memiliki mekanisme respons imun yang sangat canggih, salah satunya adalah imunitas berbasis memori, adaptif/didapat. Berdasarkan apa yang diajarkan dalam peperangan kuno, mengetahui musuh Anda adalah kunci kemenangan. tubuh kita dilengkapi dengan sel-sel yang dapat mengingat dan mengenali bendera musuh (antigen) dan menyediakan pasukan tentara (antibodi) untuk melawan musuh ketika mereka menyerang lagi, dengan serangan yang lebih cepat dan lebih kuat. Para ilmuwan menemukan bahwa bakteri juga memiliki sistem kekebalan adaptif, tetapi dengan mekanisme dasar yang berbeda dari manusia.

Pada prokariota, CRISPR bekerja seperti arsip, menyimpan kode genetik virus. Kode-kode ini kemudian disalin ke dalam RNA yang membentuk kompleks dengan protein CAS-9 (pemotong DNA yang dipandu RNA). Protein CAS-9 seperti pengintai, yang diberi urutan genom para buronan. Dan kemudian di masa depan, ketika virus menginfeksi lagi, protein CAS-9 mengidentifikasi mereka dan memotong DNA mereka, membuat mereka tidak berguna.

Kabar baik bagi kami adalah bahwa sistem CRISPR dapat diprogram . Ilmuwan membuat panduan RNA, yang menyerupai gen yang ingin mereka edit dan kemudian mereka tempelkan ke CAS-9. CAS-9 kemudian akan menemukan gen target dan memotongnya.

Misalnya, setiap tahun, 3 lakh anak lahir dengan penyakit sel sabit yang disebabkan oleh hemoglobin yang rusak. Ini adalah kelainan genetik autosomal resesif. Para ilmuwan baru-baru ini merawat pasien penyakit sel sabit dengan menggunakan alat CRISPR, pengobatan bernama CTX001. Mereka menyebabkan penghapusan gen BCL11A, yang pada gilirannya melanjutkan sintesis hemoglobin janin dengan mengaktifkan kembali gen HBf. Idenya adalah mengembalikan sintesis hemoglobin janin dapat mengkompensasi hemoglobin yang rusak, yang menyebabkan penurunan yang luar biasa dalam terjadinya anemia, dan para ilmuwan benar-benar berhasil! (YAYY!!!)

Tapi, seperti yang Anda tahu, alam melawan! fag telah berkembang dari waktu ke waktu- Anti-CRISPRs. Mereka menghambat CAS-9 dan dengan demikian melindungi DNA mereka agar tidak terpotong. Para ilmuwan menemukan bahwa salah satu protein anti-CRISPR, AcrIIC1, menjebak CAS-9 dan memiliki kemampuan memblokir pemotongan DNA. Jika kita dapat memanfaatkan dan memanipulasi mekanisme ini, hal itu dapat menghasilkan keajaiban dari sudut pandang penerapan teknologi.

Pengeditan CRISPR berfungsi untuk semua jenis sel - mikroorganisme, manusia, hewan, dan bahkan tumbuhan.

Teknologi ini akan membantu kita menyembuhkan infeksi HIV, kanker, dan ribuan penyakit genetik dalam waktu dekat. Juga, banyak ilmuwan di seluruh dunia sedang meneliti menggunakan alat CRISPR pada embrio manusia dan mereka sebagian berhasil, yang berarti - manusia yang dimodifikasi secara genetik hanya berjarak satu dekade dari kita.

Dalam kata-kata Jennifer Doudna,

Jika dipikir-pikir, itu adalah hal yang sangat mendalam, karena itu benar-benar memberi manusia kekuatan untuk mengendalikan evolusi organisme di lingkungan kita dan juga berpotensi evolusi kita sendiri dengan cara yang sangat terarah. Ini juga membangkitkan rasa kehati-hatian dan rasa hormat terhadap teknologi yang kuat ini.

Sebagai kesimpulan, alat pengedit gen CRISPR CAS-9 bekerja mirip dengan pemrogram genetika, yang meretas kode genetik kita, memperbaiki mutasi, menambah karakteristik yang sudah ada, dan bahkan menambahkan fitur baru, sehingga berkontribusi pada masa depan yang lebih baik bagi manusia, hewan, dan tumbuhan.