تغییر دقیق نوکلئوتیدهای DNA با تکنیک ویرایش ژنی
تکنیک ویرایش ژنی به ما وعده‌ی کارهای متفاوتی می‌دهد؛ از اصلاح نقائص ژنتیکی که منجر به بیماری می‌شوند و نابودسازی میکروب‌های ایجاد‌کننده‌ی بیماری گرفته تا بهبود ارزش غذایی مواد خوراکی مورد استفاده‌ی ما و حتی احیای گونه‌های منقرض‌شده‌ای مانند ماموت. تمامی این اعمال به لطف ابزار ویرایش ژنی کریسپر (CRISPR) امکان‌پذیر می‌شود؛ ابزاری که علاوه بر ممکن ساختن اعمال فوق موجب محبوب شدن تکنیک ویرایش ژنی نزد عموم نیز شده است.
اخیرا پژوهشگران در ژاپن تکنیک ویرایش ژنی نوینی توسعه داده‌اند که با بهره بردن از کریسپر در کنار سیستم تصحیح DNA، باعث اصلاح یک باز (Base) از DNA در ژنوم انسان می‌شود؛ یافته‌ای که تیم ژاپنی در جلسه مطبوعاتی از آن تحت عنوان دقت مطلق یاد کردند.
جزئیات این تکنیک نوین که به‌عنوان برش با کمک میکروهومولوگی (Microhomology-assisted excision) شناخته می‌شود، در مجله Nature Communications تشریح شده است.
این روش نتیجه‌ی کار پژوهشگران برای درک چگونگی عملکرد یک جهش ژنی منفرد که تحت عنوان پلی‌مورفیسم‌های تک‌نوکلئوتیدی (SNP) شناخته می‌شود، در بیماری‌های ارثی است. شما برای اثبات این که پلی‌مورفیسم تک‌نوکلئوتیدی سبب ایجاد بیماری می‌شود، به یک جفت سلول مشابه از نظر ژنتیکی برای مقایسه نیاز دارید. با این حال چون این یک جفت سلول تنها در یک پلی‌مورفیسم تک نوکلئوتیدی تفاوت دارند، ساختشان بسیار سخت است. تکنیک برش با کمک میکروهومولوگی از پس از این مشکل بر‌می‌آید و راه تازه‌ای برای تولید جفت سلول‌ها فراهم می‌کند.
برای ایجاد ویرایش‌های بسیار دقیق، ابتدا نسخه‌ی تغییریافته‌ی پلی‌مورفیسم تک‌نوکلئوتیدی را همراه با یک ژن گیرنده فلورسنت که به پژوهشگران در شناسایی سلول‌های تغییر یافته کمک می‌کند، الحاق کردند. پژوهشگران در گام بعدی یک توالی DNA مضاعف به نام میکروهومولوگی را در هر طرف ژن فلورسنت طراحی کردند (دلیل انتخاب نام تکنیک) که مکان‌هایی را برای کریسپر مشخص می‌کند تا وارد DNA شود و برش ایجاد کند.
حال پژوهشگران قادر بودند با استفاده از سیستم تصحیح DNA به نام اتصال انتها با واسطه میکروهومولوگی (MMEJ)، ژن فلورسنت افزوده‌شده را حذف کنند. پس از این کار، تنها ویرایش باز منفرد در قالب یک پلی‌مورفیسم تک‌نوکلئوتیدی باقی می‌ماند. هدف قرار دادن و حذف این ژن منحصربه‌فرد، حقیقتا فرآیندی دقیق بود. دکتر کنوت وولجن که رهبری این پژوهش را بر عهده دارد، در جلسه مطبوعاتی گفت:
هدف ما تولید فناوری‌های ویرایش ژنی است که فهم ما از سازوکار بیماری را بهبود می‌بخشند و در نهایت منجر به درمان می‌شوند. ما مطمئن هستیم که تکنیک برش با کمک میکروهومولوگی کاربرد گسترده‌ای در پژوهش‌های حال حاضر مرتبط با بیماری‌های انسانی و فراتر از آن خواهد داشت.
نظرات