Шинжлэх ухаан “Уучлаарай, генээ засуулах гэсэн юм?”
  • 2016/02/20
  • 467
  • 43

1990 онд эхэлсэн “Хүний геном төсөл” нь 2003 онд хүний бүх генийн 99%-ийг 99.99%-ийн нарийвчлалтайгаар уншиж дууссанаар өндөрлөсөн юм. Үүний дараагаар “1000 хүний геном төсөл” 2008 онд эхлэн 2010 онд дуусч, 2012 онд 1,092 хүний ДНХ-ийн дараалал “Nature” сэтгүүлд хэвлэгдэв. Эдгээр судалгааны үр дүнд мөнгөтэй хүмүүс нь өөрийн генийг уншуулан, тусах магадлалтай өвчнөө тодорхойлж, түүнээсээ урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авах, зарим нэг нь хүүхдийнхийгээ уншуулан, юунд илүү авьяастайг нь тодорхойлж, тэр чиглэлээр нь хөгжүүлэх болсон юм.1)

 Харин энэ удаад бас нэгэн дэвшилтийг авчирсан нээлт бол хүссэн ДНХ-ийн гинжин хэлхээний заагдсан газар нь хялбар аргаар шинэ дараалал оруулах (мутаци хийх) арга болох CRISPR-Cas9 юм. Энэхүү технологи нь молекул биологи, биотехнологи, анагаахын чиглэлд хурдацтай дэвшил авчирав. Энэ нь хулгана, сармагчин гэсэн амьтдаас гадна, хүн дээр ч ашиглагдаж болно. Мутаци гэхээр “Х хүн”, “Годзила” зэрэг Америкийн кинонууд санаанд орох байх. Эдгээр кинонд гардаг нь байгалийн жамаар эсвэл радио идэвхит цацрагаас үүдэн, хүн амьтны генд өөрчлөлт орон супер хүчтэй хүн, амьтан төрж байгаа гардаг. Эдгээрт зөвхөн санаандгүй үүссэн мутаци гардаг. Харин санаатайгаар хүссэн генийг нь өөрчилж чаддаг болбол яах бол? Магадгүй супер байдаггүй юм аа гэхэд, сонсгол, хараа сайтай, ухаантай, царайлаг хүүхэдтэй болохыг мөрөөдөх эцэг эхчүүд байж болох юм. Эхэндээ үүнийг сонсоод хүний генд өөрчлөлт оруулна гэдэг байж болохгүй явдал гэж бодож байлаа. Гэхдээ удамшилын өвчтэй эцэг эхчүүдийн хувьд эрүүл хүүхэдтэй болж чадах боломж ч нээгдэж магадгүй юм.

  CRISPR-Cas9 систем гэдэг нь яг юу юм бол?

 Энэхүү технологийн гол тоглогчид бол Cas9 болон gRNA (guide RNA: хөтөч РНХ) юм. Cas9 гэдэг нь ДНХ-г таслах энзимийн нэг төрөл бөгөөд CRISPR-Cas9 системд өөрчлөх зорилготой ген орших ДНХ-ийн хэсгийг таслах үүрэгтэй байна. Хөтөч РНХ нь ДНХ-ийн нэг хэсгийн хуулбар бөгөөд, зорьсон генийг олох үүрэгтэй юм. (Зураг 1.)

Cas9

Зураг 1. Cas9 энзим болон хөтөч РНХ

 Хөтөч РНХ нь ДНХ-ийн PAM (proto-spacer adjacent motif) гэсэн хэсгийг олж наалдана. Энэ үед хөтөч РНХ-тэй холбогдон орших Cas9 нь ДНХ-г таслах юм. Өөрийн оруулъя гэсэн ген (ДНХ-ийн дараалал)-ийг Cas9-тай хамт оруулах юм бол, шинээр ген оруулах боломжтой юм.2)  (Зураг 2.)

CRISPR2

Зураг 2. Cas9 ДНХ-г тасалж шинэ ген оруулах нь

 
CRISPR-Cas9 системийн хэрэглээ

 CRISPR-Cas9 нь анхны ген инженерчилэлийн арга биш бөгөөд, үүний өмнө нь TALEN зэрэг арга хэрэглэгдэж байсан юм. CRISPR-Cas9 нь өмнөх аргуудаас хурдтай, хямдхан бөгөөд хялбар арга юм. Одоогийн байдлаар төрөл бүрийн молекул, биологийн шинжлэх ухааны салбарт судалгааны хэрэглүүр маягаар хэрэглээнд ороод байна. Цаашдаа бол анагаах ухааны чиглэлд удамшилын өвчний эмчилгээ, ДОХ зэрэг эмчилэхэд хэцүү өвчний эмчилгээнд хэрэглэх боломжийг хайн судлагдаж байна.

 Жишээ нь, ДОХ-ын хувьд өвчтөний дархлааны эсийг аван, CRISPR-Cas9-н ашиглан вирус халдварлаж чадахгүй эсийг бүтээн, өвчтөнд эргүүлэн тарина. Үүний тусламжтайгаар өвчтөнд вирус халдварлагдах болон халдварлагдахгүй дархлааны эстэй болно. Халдварлагдах нь вируст идэгдэх ч, халдварлагдахгүй нь идэгдэхгүйгээр вирусийг дарах боломжтой юм.

 Удамшлын өвчний хувьд мөн адил дээрхтэй төстэй арга хэрэгжүүлж болох ч төрөх хүүхэд нь мөн адил эдгэрнэ гэсэн үг биш юм. Эрүүл хүүхэдтэй болохыг хүсвэл зигот (үр тогтсон эс)-ын төвшинд гений инженерчлэл хийх шаардлагатай болно. Үүнд 2 асуудал байгаа. Эхнийх нь зигот гэдэг нь цаашлаад хүн болж төрөх магадлалтай тул, энэ нь хүн дээр туршилт хийсэн болж байгаа тул ёс суртахууны асуудал яригдах юм. Удаах нь одоогийн байдлаар энэхүү арга нь 100% амжилттайгаар ген инженерчилж байгаа биш юм.

 Гэвч үүнийг үл тоомсорлон Хятадад зиготыг ашигласан судалгаа хийгджээ. Энд ашигласан нь 3n-тэй зигот буюу нэг өндгөн эсэд 2 сперм орсон зиготыг хэлэх юм. Ийм зиготоос эрүүл хүүхэд төрөхгүй юм. Туршилтад 86 зигот ашиглагдсан бөгөөд оруулах гэсэн ген нь ДНХ-ийн тохирсон хэсэгт орсон нь ердөө хэдхэн байжээ. Эндээс одоохондоо хүн дээр туршихын тул технологийн болоод бусад талаас нь хөгжүүлэх хэрэгтэй тул, одоогоор хүн дээр хэрэглэх нь хараахан болоогүй байгаа биз ээ.2)

Нобелийн шагнал болон патентын асуудал

 CRISPR-Cas9 систем нь 2012 онд Калифорнийн Их Сургуулийн профессор Jennifer A. Doudra болон доктор Emmanuelle Charpentier (Франц) нарын хамтарсан судалгаагаар нээгдсэн юм. Тус хоёр эрдэмтнээс гадна доктор Feng Zhang (Хятад) нь энэхүү технологийг анх удаа нохойн дээр хэрэгжүүлж, ердийнхөөс хоёр дахин их булчинтай болгож чадсан байна.

 Энэхүү судалгаа нь Нобелийн шагнал авах магадлал маш өндөр байгаа судалгаа бөгөөд энэ жил үү, дараа жил үү гэж эрдэмтэд тандан суугаа юм. Гурван эрдэмтэн авах боломжтой уг шагналыг хэн авах бол ч гэж харан суугаа бололтой. Нобелийн шагналаас гадна бас нэгэн асуудал байгаа нь патентын асуудал юм.

 Jennifer A. Doudra, Emmanuelle Charpentier болон Feng Zhang нар нь тус тусдаа бараг зэрэг шахам патентын өргөдөл гаргаж, патентыг нь Feng Zhang доктор авсан юм. Үүнд Jennifer A. Doudra, Emmanuelle Charpentier нар гомдол гаргаж, одоогийн байдлаар энэхүү нээлтийн патент нь маргаантай байгаа юм. Энэхүү маргаанаас болон Jennifer A. Doudra, Emmanuelle Charpentier нар л Нобелийн шагнал хүртэх байх гэж үзэж байгаа ч хүн байгаа бололтой.

CRISPR-Cas9 нь бактерийн дархлааны систем

 CRISPR-Cas9 систем гээд л байдаг, тэгвэл CRISPR гэдэг нь ямар утгатай вэ? Энэ нь нэгэн төрлийн ген юм. CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) нь бактери болон архей (эсвэл архебактер: хэт халуун эсвэл хүчиллэг гэсэн эрс тэс нөхцөлд амьдардаг бичил биетэн)-д байдаг 24-48 ш суурийн богино хэмжээний ДНХ-ийн давтамж юм. ДНХ-н дараалал генийн мэдээлэл (уургийн мэдээлэл) агуулна. Харин CRISPR-н дараалал нь бактерийн олдмол дархлааны систем болох Cas уургийн гэр бүл (Cas family protein)-ийн мэдээллийг тодорхойлно.

 Энэхүү системийг тайлбарлахын өмнө вирус хэрхэн бактерид халдварладаг талаар дурдъя. Хамгийн энгийн вирус нь уургийн бүрхүүл, генийн мэдээлэл болох нуклеотид (ДНХ эсвэл РНХ),  бактерид нэвтрэхэд хэрэг болох дэгээ (spike)-ээс бүтнэ. Үржихийн тулд эдгээр бүтцээ нийлэгжүүлэхгүй бол болохгүй ч, вирус нь нийлэгжүүлэх систем байхгүй. Тиймээс бусад организмын эсийн нийлэгжүүлэх системийг ашиглан үржинэ. Үржих эсдээ наалдан ДНХ-гээ нэвтрүүлнэ. Нэвтэрсэн ДНХ нь бактерийн уураг нийлэгжүүлэх системээр хөрвүүлэгдэж, бактерийн бүтэц болно. Эдгээр бүтэц нь нийлээд вирус болон бактерийн бүрхүүлийг эвдэн гарна.3) (Зураг 3.)

CRISPR3

Зураг 3. Бактери халдварлах вирус бактериофагийн амьдралын цикл

 Иймэрхүү байдлаар вирус нь бактерид халдварлан үйлчилдэг бол, бактери нь ч үүний эсрэг хамгаалах системтэй. Тэр нь CRISPR-ын дархлааны систем юм. Энэхүү дархлааны систем нь дараах 3 шатыг дамжин ажиллана.

  1. Вирус анхлан халдварлахад CRISPR-ийн кодлох уураг болох Cas уургийн гэр бүлийн нэг болох Cas1 нь бактерийн ДНХ-г нэг хэсгийг тастан, тэрхүү мэдээллийг CRISPR-ийн ДНХ-ийн дараалалд олуулна. Энэ нь бактерид ой санамж болж үлдэнэ.
  2. Вирус дахин халдварлахад ой санамж болсон вирусийн ДНХ-г хуулбарлан, хэрэггүй хэсгийг нь Cas6 тасална. Үүнийг крРНХ (CRISPR-RNA: crRNA) гэнэ.
  3. крРНХ нь Cas9-г авчирна. крРНХ, Cas9 болон тракрРНХ (trans-activated crRNA: tracrRNA) нь нийлж комплекс үүсгэнэ. Энэхүү комплекс нь орж ирсэн вирусын ДНХ-г тастан, үржлийг нь зогсооно. Энд дурдагдах крРНХ болон тракрРНХ-ийн нийлсэн нь хөтөч РНХ юм.4,5) (Зураг 4.)

CRISPR4

Зураг 4. Бактерийн дархлааны систем

 Эцэст нь миний зүгээс харахад энэ нь биотехнологийн салбарт нэлээд томоохон дэвшил авчирсан нээлт гэж бодож байсан ч хүний генийг өөрчлөх тухайд бодолгүй л явлаа. Үнэхээр магадгүй хэзээ нэгэн цагт хүн төрөлхтөн өөрийгөө хөгжүүлэн шинэ зүйлийн хүн ч гарч болох юм. Ирээдүйд юу болохыг бид мэдэх биш. Гэхдээ одоо бол дэлхий дээр ёс суртахууны асуудал, аюулгүй байдал энэ тэр гээд хүлээн зөвшөөрөхгүй хүн олон байгаа биз ээ. Одоог хүртэл генийн өөрчлөлт оруулсан хүнсний бүтээгдэхүүн (GMO) ч хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй байгаа болохоор энэ технологи ч хүн дээр хүрч иртэл удах байх. Түүний өмнө уг технологийг ашиглах тал дээрх ёс суртахууны асуудлууд хэлэлцэгдэх биз ээ.

 

Ө. Нарандулам
Иватэ их сургууль, ХАА факультет, магистрийн 1-р курс
2016.2.19

Ашигласан материал:

  1. Википедиа
  2. Күмамүши (баавгайн хорхой) доктрын тэмдэглэл http://horikawad.hatenadiary.com/entry/2015/10/05/123910  
  3. Википедиа: Бактериофагийн үзжил https://en.wikipedia.org/wiki/Lytic_cycle
  4. CRISPR-Cas9 систем ашигласан геном инженерчлэл http://syodokukai.exblog.jp/19701018/
  5. Шинжлэх ухааны “Science” сэтгүүл: P. Mali et al., Science, 2013, 339 (6121):823-6.

Сэтгэгдэлүүд ( 43)

  • AAgold - 2018/12/16

    My partner and I stumbled over here different page and thought I might check things out. I like what I see so now i am following you. Look forward to finding out about your web page again.

  • MacBook Battery Replacement - 2018/12/13

    You really make it seem so easy with your presentation but I find this matter to be really something that I think I would never understand. It seems too complicated and extremely broad for me. I am looking forward for your next post, I'll try to get the hang of it!

  • Air Conditioner Repair Fayetteville - 2018/12/10

    Paragraph writing is also a excitement, if you be familiar with then you can write or else it is complex to write.

  • Bernard Bensaid - 2018/12/09

    What's up, yes this post is genuinely pleasant and I have learned lot of things from it regarding blogging. thanks.

  • Certified Nursing Assistant Program - 2018/12/08

    Hi there friends, pleasant post and fastidious urging commented at this place, I am in fact enjoying by these.

  • gray cowhide patchwork - 2018/12/04

    Hello There. I found your blog using msn. This is a really well written article. I will make sure to bookmark it and come back to read more of your useful info. Thanks for the post. I'll certainly comeback.

  • طرح توجیهی گلخانه - 2018/11/30

    I like it when folks come together and share opinions. Great site, stick with it!

  • Chicago Party Bus - 2018/11/26

    When I originally commented I clicked the "Notify me when new comments are added" checkbox and now each time a comment is added I get several e-mails with the same comment. Is there any way you can remove people from that service? Thank you!

  • New Episode! Everything For Wife! - 2018/11/25

    Simply want to say your article is as amazing. The clarity in your post is simply excellent and i can assume you're an expert on this subject. Fine with your permission let me to grab your feed to keep up to date with forthcoming post. Thanks a million and please keep up the enjoyable work.

  • andy griffith show youtube - 2018/11/14

    Hey! Do you know if they make any plugins to assist with Search Engine Optimization? I'm trying to get my blog to rank for some targeted keywords but I'm not seeing very good results. If you know of any please share. Cheers!

  • adidas ultra boost 3.0 - 2018/11/05

    I needed to compose you the bit of remark just to thank you very much over again for the precious views you have shared on this page. It was certainly wonderfully open-handed with people like you to offer without restraint all a number of people could have distributed as an e book to help with making some cash for their own end, notably given that you might have tried it if you ever desired. The inspiring ideas likewise served to become fantastic way to be sure that many people have the identical zeal just as my own to know the truth whole lot more with regards to this condition. I'm certain there are numerous more fun times up front for people who scan through your site.

  • Jwa coin generator - 2018/11/04

    Hello everyone, it's my first visit at this web page, and article is actually fruitful designed for me, keep up posting these posts.

  • nmd - 2018/11/04

    Thanks so much for providing individuals with an extraordinarily memorable possiblity to discover important secrets from this web site. It is often very excellent plus jam-packed with a great time for me and my office colleagues to visit the blog the equivalent of thrice every week to read the newest stuff you have. And indeed, I am usually motivated with your staggering information you give. Selected 2 areas in this article are without a doubt the most effective we have ever had.

  • golden goose - 2018/11/03

    I really wanted to write down a quick message to appreciate you for all the fantastic ideas you are giving out on this site. My time consuming internet search has at the end been honored with sensible know-how to talk about with my classmates and friends. I 'd tell you that we site visitors are quite blessed to be in a fantastic network with many special professionals with beneficial advice. I feel extremely privileged to have used your website and look forward to so many more entertaining minutes reading here. Thanks a lot once again for a lot of things.

  • chrome hearts outlet - 2018/11/02

    I simply needed to thank you so much once again. I'm not certain what I could possibly have tried without the type of solutions documented by you over such a industry. It actually was a terrifying concern in my circumstances, nevertheless viewing a expert fashion you processed the issue made me to weep for gladness. Extremely happier for your support and even sincerely hope you are aware of a great job that you are putting in teaching many people through your websites. More than likely you've never met any of us.

  • nike polo - 2018/11/01

    I intended to draft you the very little word to be able to thank you as before for the pretty ideas you have discussed at this time. This has been simply particularly generous of you to grant unreservedly precisely what a number of people would have offered for an e-book in order to make some cash on their own, and in particular considering the fact that you might well have done it if you ever desired. These advice in addition acted as a great way to recognize that other people have the same interest similar to my very own to see significantly more in terms of this matter. I am sure there are many more enjoyable times in the future for those who browse through your website.

  • Adidas NMD Men Women Mesh Surface Midnight Blue - 2018/11/01

    My wife and i felt so joyous Edward managed to round up his homework through the precious recommendations he grabbed using your web pages. It's not at all simplistic to simply possibly be making a gift of steps that many a number of people might have been trying to sell. And we keep in mind we have got the blog owner to give thanks to for that. The most important illustrations you have made, the easy site navigation, the friendships you will assist to instill - it's got all remarkable, and it's aiding our son in addition to our family reason why that subject matter is cool, which is exceedingly indispensable. Thanks for the whole lot!

  • offwhite - 2018/10/31

    I simply desired to say thanks once more. I am not sure the things I would've tried without these tactics revealed by you directly on this field. It was before an absolute difficult difficulty in my position, however , seeing your expert tactic you handled it made me to leap over contentment. I am happy for this information and then sincerely hope you recognize what a great job your are getting into instructing the mediocre ones thru your web site. I'm certain you've never encountered any of us.

  • kobe 9 - 2018/10/31

    I and also my pals appeared to be following the good helpful hints found on your website and so the sudden developed a horrible feeling I never expressed respect to the website owner for those tips. All of the young men were definitely consequently warmed to read all of them and have now definitely been having fun with them. I appreciate you for really being indeed kind and also for picking some essential topics millions of individuals are really eager to know about. My honest apologies for not saying thanks to you sooner.

  • curry 5 - 2018/10/30

    I enjoy you because of your own effort on this web page. My daughter takes pleasure in engaging in research and it's really simple to grasp why. My spouse and i learn all of the dynamic manner you render both interesting and useful information on this web site and in addition welcome participation from some other people on this idea plus our child is now being taught so much. Enjoy the rest of the year. You are always carrying out a pretty cool job.

  • คาสิโนออนไลน์ - 2018/10/29

    dfg This is my first time visit at here and i am really happy to read all at one place.

  • yeezy boost 350 - 2018/10/29

    I simply wanted to develop a simple remark in order to say thanks to you for some of the pleasant steps you are showing here. My considerable internet look up has at the end been paid with excellent ideas to go over with my great friends. I 'd state that that most of us site visitors actually are definitely lucky to be in a very good website with so many lovely people with very beneficial suggestions. I feel quite fortunate to have come across your web pages and look forward to some more cool moments reading here. Thanks a lot once again for a lot of things.

  • adidas ultra boost - 2018/10/28

    I as well as my friends ended up studying the nice helpful tips located on your web page while before long I got an awful feeling I had not thanked the website owner for those strategies. Those men happened to be absolutely joyful to see them and already have sincerely been enjoying them. Thank you for indeed being considerably accommodating and also for obtaining some brilliant guides most people are really needing to discover. Our own honest regret for not saying thanks to you earlier.

  • moncler outlet - 2018/10/27

    I simply wished to thank you very much again. I do not know what I would've accomplished without the type of recommendations documented by you concerning such a field. This has been a very alarming crisis for me, nevertheless considering your well-written way you managed it took me to cry over happiness. I will be happy for this advice and in addition believe you comprehend what an amazing job you are doing training most people with the aid of your web site. Most likely you have never got to know any of us.

  • yeezy boost - 2018/10/27

    I precisely wanted to say thanks yet again. I do not know what I might have achieved in the absence of those ways discussed by you on such a topic. It was a traumatic case in my circumstances, but being able to see your specialized tactic you handled the issue took me to leap for fulfillment. Extremely grateful for this service and thus trust you really know what a great job that you are doing instructing other individuals using your webpage. I am certain you've never got to know any of us.

  • off white nike - 2018/10/26

    I enjoy you because of your entire effort on this web page. Gloria really likes doing research and it is obvious why. Many of us notice all concerning the dynamic way you give worthwhile steps by means of the web site and even improve participation from people about this idea then my simple princess is actually becoming educated a lot of things. Take pleasure in the rest of the year. You are always conducting a fabulous job.

  • CBD Blüten - 2018/10/04

    Hi there friends, pleasant article and good arguments commented here, I am genuinely enjoying by these.

  • minecraft - 2018/09/30

    I like reading through a post that will make people think. Also, thanks for allowing for me to comment!

  • minecraft - 2018/09/29

    I am truly delighted to read this web site posts which includes plenty of valuable data, thanks for providing these kinds of information.

  • minecraft - 2018/09/26

    It's really a nice and helpful piece of information. I'm glad that you shared this useful information with us. Please keep us informed like this. Thank you for sharing.

  • minecraft - 2018/09/24

    whoah this weblog is wonderful i love reading your posts. Stay up the good work! You know, a lot of persons are searching round for this information, you can help them greatly.

  • minecraft - 2018/09/23

    Hey fantastic blog! Does running a blog similar to this require a massive amount work? I've absolutely no expertise in programming but I had been hoping to start my own blog in the near future. Anyhow, should you have any ideas or techniques for new blog owners please share. I understand this is off topic but I just wanted to ask. Thanks a lot!

  • minecraft - 2018/09/21

    Hello there, I think your blog may be having web browser compatibility issues. Whenever I take a look at your blog in Safari, it looks fine but when opening in IE, it has some overlapping issues. I just wanted to provide you with a quick heads up! Aside from that, fantastic blog!

  • minecraft - 2018/09/18

    Great post. I used to be checking constantly this weblog and I am inspired! Very helpful info specially the final section :) I deal with such information a lot. I was seeking this particular info for a very long time. Thanks and best of luck.

  • minecraft - 2018/09/15

    An outstanding share! I've just forwarded this onto a co-worker who has been conducting a little research on this. And he actually bought me lunch because I found it for him... lol. So allow me to reword this.... Thank YOU for the meal!! But yeah, thanks for spending some time to talk about this issue here on your website.

  • minecraft - 2018/09/12

    Good blog post. I absolutely appreciate this website. Keep writing!

  • minecraft - 2018/09/11

    There's definately a lot to learn about this topic. I really like all of the points you've made.

  • minecraft - 2018/09/10

    WOW just what I was looking for. Came here by searching for minecraft

  • minecraft - 2018/09/09

    Can you tell us more about this? I'd want to find out more details.

  • minecraft - 2018/09/07

    Why viewers still make use of to read news papers when in this technological world everything is presented on web?

  • minecraft - 2018/09/06

    Hello there, I found your site by the use of Google even as searching for a comparable subject, your website got here up, it appears good. I have bookmarked it in my google bookmarks. Hello there, just changed into aware of your weblog via Google, and found that it's truly informative. I am going to be careful for brussels. I'll be grateful for those who continue this in future. Numerous other people will be benefited from your writing. Cheers!

  • asult friend finder - 2018/05/01

    Appreciation to my father who informed me concerning this weblog, this blog is truly remarkable.

  • А - 2016/04/09

    Танай хамгийг чухал бичих ёстой ш.у чинь огт явахаа байжээ... ☹️

Санал болгож байна

© 2018 | Ихнүдэн