تقنية كريسبر الموجهة بالحمض النووي

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يشير مصطلح CRISPR الموجه بالحمض النووي إلى أنظمة CRISPR -Cas المُهندسة التي تستخدم أدلة الحمض النووي الاصطناعية، بدلاً من أدلة الحمض النووي الريبي التقليدية ، للتعرف على جزيئات الحمض النووي الريبي واستهدافها. [ 1 ] [ 2 ] تستخدم هذه الأنظمة بشكل أساسي Cas12a ومتغيراته مثل Cas12i1 لفصل تنشيط البروتين عن التعرف على الهدف. [ 3 ]

آلية العمل

في أنظمة الدفاع البكتيرية الأصلية، يتطلب تنشيط Cas12 هيكلاً من الحمض النووي الريبوزي CRISPR يشكل بنية عقدة كاذبة. أما الأنظمة المُهندسة فتستبدل هذا الهيكل بجزيء حمض نووي أحادي السلسلة اصطناعي، يُشار إليه باسم ΨDNA أو crDNA . [ 4 ]

يتطلب التنشيط وجود وحدة تسلسلية مجاورة للبروتوسبيسر (PAM) . يُحاكي دليل الحمض النووي الاصطناعي إطار عمل crRNA، ويتضمن امتدادًا في الطرف 3' أو 5' يرتبط بمنطقة الكشف عن PAM في Cas12. يُشكل هذا التفاعل مُركبًا مستقرًا من نوع ديوكسي ريبونوكليوبروتين (DNP) قادرًا على الارتباط بسلاسل الحمض النووي الريبوزي المُكملة. [ 3 ] وقد أوضحت التحليلات البنيوية الأساس الجزيئي لهذا المُركب الثلاثي. [ 5 ] ويتم تمكين الارتباط بالهدف من خلال المحاذاة الجزيئية.

عند ارتباطه بالحمض النووي الريبوزي المستهدف، يخضع معقد Cas12-DNA لتغير بنيوي يُفعّل انقسامًا جانبيًا للحمض النووي أحادي السلسلة المجاور. وبحسب نوع Cas12، يمكن للمعقد أن يُحلل الحمض النووي الريبوزي الرسول مباشرةً أو أن يمنع الريبوسومات فعليًا لتحفيز تثبيط الترجمة عبر آلية التحلل غير المكتمل . [ 1 ] ترتبط أنظمة Cas12 الموجهة بالحمض النووي بشكل تفضيلي بالحمض النووي الريبوزي ونادرًا ما تتفاعل مع أهداف الحمض النووي أحادي أو ثنائي السلسلة. [ 4 ]

تطوير

تم وضع الأساس والنظام لاستهداف الحمض النووي الريبوزي Cas12 الموجه بواسطة الحمض النووي (DNA) علنًا لأول مرة في منشور أولي نُشر في نوفمبر 2024 من قِبل مختبر جاين. [ 6 ] وفي عام 2026، نشر مختبر جاين ومختبر هسينغ (وو وآخرون) دراسات مُحكّمة للتحقق من صحة هذه البنى التوجيهية في مجلة Nature Biotechnology . [ 1 ] [ 3 ] وقد سُلِّط الضوء على هذه التطورات المتوازية في مراجعة مستقلة. [ 4 ] وقد عززت التحسينات اللاحقة لهياكل التوجيه وتحديد المواقع المكانية من قوة الارتباط عبر نظائر مثل AsCas12a وCas12i1.

انظر أيضاً

مراجع

  1. أوروسكو ، كارلوس؛ هوانغ، بويو؛ راناناوار، سانتوش ر.؛ بودين، أوغست ب.؛ براونينغ، آيفي؛ فانغ، آن؛ باو، مايكل ب.؛ لانج، إيان هـ.؛ الحباشي، ياسمين ب.؛ بالاراجو، ماهيكا؛ لويس، جوردان ج.؛ شاه، نايان هـ.؛ حنا، مايكل ب.؛ فلاني، سارة ج.؛ مايستر، كاتلين س.؛ كارالكار، فيدانت؛ جاين، بيوش ك. (2026). " تقنية كريسبر/كاس12 الموجهة بالحمض النووي لاستهداف الحمض النووي الريبي" . مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية : 1-12 . doi : 10.1038/s41587-026-03129-w . PMID 42141118 . 
  2. ↑ ويجل، سافانا. "تقنية كريسبر الموجهة بالحمض النووي تشير إلى اتجاه جديد لتحرير الحمض النووي الريبي" . أخبار الهندسة الوراثية والتكنولوجيا الحيوية .
  3. 1 2 3 وو، شياو لونغ؛ لام، واي هي؛ تشاو زيبين. تساو، يومينج؛ لين، هاوسي؛ فنغ، شيان تشن؛ تشاي، يوانليانغ؛ هسينغ ، آي مينغ (2026). "مؤثرات CRISPR-Cas12a الموجهة بالحمض النووي للتعرف على الحمض النووي الريبي (RNA) القابل للبرمجة وانقسامه" . التكنولوجيا الحيوية الطبيعية : 1– 11. دوى : 10.1038/s41587-026-03120-5 . بميد 42067668 . 
  4. 1 2 3 بيزل، تشيس ل. (2026). "تقنية كريسبر الموجهة بالحمض النووي" . مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية : 1-2 . doi : 10.1038/s41587-026-03138-9 . PMID 42141117 . 
  5. ↑ أوكامبو، رودريغو فريغوسو؛ أوروسكو، كارلوس؛ هوانغ، بويو؛ ويست، مادلين س.؛ جاين، بيوش ك.؛ تايلور، ديفيد و. (2026). "بنية Cas12a الموجهة بالحمض النووي". bioRxiv 10.64898/2026.03.19.712971 . 
  6. ↑ أوروسكو، كارلوس؛ راناناوار، سانتوش ر.؛ هوانغ، بويو؛ حنا، مايكل ب.؛ أحمدي مشهدي، م. رضا؛ لويس، جوردان ج.؛ باو، مايكل ب.؛ بودين، أوغست ب.؛ فلاني، سارة ج.؛ لانج، إيان هـ.؛ فانغ، زوي ر.؛ كارالكار، فيدانت ن.؛ مايستر، كاتلين س.؛ جاين، بيوش ك. (2024). "تقنية كريسبر/كاس12 الموجهة بالحمض النووي لاستهداف الحمض النووي الريبي". medRxiv 10.1101/2024.11.21.24317744 .