Zou Crispr Sniff Out-Virussen Kunnen Onderscheiden?

{h1}

De gen-editing tool crispr is snel bekend aan het worden voor de behandeling van ziekten, maar het heeft ook andere mogelijke mogelijkheden, zoals de mogelijkheid om mensen op virussen te screenen.

De gene-editing tool bekend als CRISPR is snel bekend geworden vanwege zijn potentieel om ziekten te behandelen door genetische mutaties uit DNA te knippen.

Maar genomische hulpmiddelen zoals CRISPR hebben ook andere mogelijke mogelijkheden, zoals de mogelijkheid om mensen te screenen op de aanwezigheid van virussen, zoals dengue en Zika, evenals slopende ziekten zoals Parkinson.

"Ik denk dat de publieke perceptie van CRISPR erg gericht is op het idee om gen-editing klinisch te gebruiken om ziekten te genezen. Dit is zonder twijfel een opwindende mogelijkheid, maar dit is maar een klein stukje," zei Neville Sanjana van het New York Genome Center en een assistent-professor biologie, neurowetenschap en fysiologie aan de New York University. [10 geweldige dingen die wetenschappers net deden met CRISPR]

"Met CRISPR denk ik dat je veel toepassingen zult zien in de synthetische biologie," vertelde Sanjana, net als sensoren voor ziekteverwekkers, aan WordsSideKick.com.

Een natuurlijk afweersysteem

In de kern is CRISPR een natuurlijk afweersysteem dat evolueert in eencellige micro-organismen om te strijden tegen binnenvallende virussen. Het gevecht is een totale oorlog. Wetenschappers schatten dat er voor elke cel op aarde ongeveer 10 virussen zijn, die allemaal meedogenloze missies lanceren om zichzelf te repliceren door hun DNA in de cellen in de machine te steken.

Bacteriën gebruiken een arsenaal om terug te vechten, inclusief CRISPR, een reeks korte, herhaalde DNA-reeksen die worden gescheiden door spacers met unieke sequenties. Bacteriën gebruiken het wanneer ze zijn geïnfecteerd met een virus. Terwijl de genetische bits van het virus zich binnenin de bacterie vermenigvuldigen, treedt CRISPR in werking en begeleidt de bacteriële afweer naar het vreemde materiaal.

Het eiwit in CRISPR snijdt de indringer af, maar verzamelt ook een korte DNA-sequentie van de indringer, die het eiwit in de CRISPR van de bacterie als spacer inbrengt. Elke keer dat een virus binnenvalt en wordt vernietigd, wordt er een nieuwe spacer aan de CRISPR toegevoegd.

In zekere zin zijn de spacers in CRISPR een verslag van de slagveldwinsten van de bacterie, zoals kill marks in de voorraad van een geweerloop. Maar de spacers bieden nog een andere functie.

Wanneer een eerder verslagen virus probeert binnen te vallen, herkent de bacterie het en begint het om de indringer in kleine stukjes te hakken. En wanneer de bacterie zichzelf vermenigvuldigt, geeft het zijn afweersysteem door aan zijn dochtercellen.

"Het blijkt dat je deze eigenschappen kunt gebruiken om mogelijk een zeer gevoelig diagnostisch apparaat te ontwikkelen" dat kleine hoeveelheden moleculen zou kunnen detecteren van virussen in menselijk bloed, zoals het Zika-virus, zei biochemicus en CRISPR-expert Sam Sternberg, de groepsleider van technologie. Ontwikkeling bij Caribou Biosciences Inc., Berkeley, Californië, dat nieuwe toepassingen voor op CRISPR gebaseerde technologieën promoot. [5 verbluffende technologieën die een revolutie in de biotechnologie teweegbrengen]

Een van de meest recente CRISPR-ontwikkelingen op dit gebied is een tool genaamd SHERLOCK (wat staat voor Specific High Sensitivity Enzymatic Reporter UnLOCKing). In april 2017 meldde een team van onderzoekers onder leiding van bio-ingenieur James Collins en CRISPR-pionier Feng Zhang van het Broad Institute of MIT en Harvard in Science dat ze een CRISPR-molecuul hadden geprogrammeerd om stammen van Zika- en dengue-virussen in bloedserum, urine op te sporen en speeksel en snij ze open.

De onderzoekers programmeerden de CRISPR-moleculen om een ​​fluorescerend signaal af te geven wanneer ze de virussen weghakten, zodat de aanwezigheid van het virus kon worden gedetecteerd. SHERLOCK was zo gevoelig, het was in staat om de Amerikaanse stam van Zika van de Afrikaanse stam te onderscheiden en een stam van dengue te onderscheiden van een andere.

Collins en zijn team waren in staat om de aanwezigheid van de virussen te zien, zelfs in extreem lage concentraties, zo laag als twee moleculen in een quintillion.

In een afzonderlijke test was SHERLOCK in staat om twee verschillende stammen van de antibioticaresistente superbug te detecteren Klebsiella pneumoniae. [6 Superbugs om op te letten]

In juni 2017 meldde een team van de University of Central Florida in het wetenschappelijke tijdschrift Journal of ze een CRISPR-systeem hadden gebruikt om de aanwezigheid van de ziekte van Parkinson op te sporen. Deze aandoening van het centrale zenuwstelsel veroorzaakt storingen en de dood van zenuwcellen in de hersenen en wordt in de loop van de tijd erger, waardoor tremoren en bewegingsproblemen ontstaan. De ziekte treft ongeveer 1 miljoen mensen in de Verenigde Staten, volgens de Parkinson's Disease Foundation.

Hoewel de oorzaak onbekend is, stijgt de hoeveelheid van een eiwit dat alfa-synucleïne wordt genoemd, dat normaal in de hersenen wordt aangetroffen, bij mensen die de ziekte ontwikkelen. De onderzoekers gebruikten CRISPR om het gen te bewerken dat het alfa-synucleïne-eiwit maakt, zodat het eiwit zou fluoresceren. Hoe groter de hoeveelheid van het eiwit, hoe sterker het fluorescentiesignaal.

De wetenschappers zeiden dat ze denken dat ze deze techniek zouden kunnen gebruiken om nieuwe medicijnen te testen voor de behandeling van de ziekte van Parkinson.

"Als we een van deze gemodificeerde cellen nemen en het met een bepaald medicijn behandelen, als het geen licht meer produceert, dan betekent dit dat het medicijn een potentiële behandeling voor deze ziekte is", studeerde co-auteur Sambuddha Basu, een postdoctoraal onderzoeker bij Central Florida, zei in een verklaring.

Het is nog steeds de allereerste dag voor deze en andere CRISPR-gerelateerde biologische hulpmiddelen, en vanwege de diversiteit van het immuunsysteem in bacteriën, is het heel goed mogelijk dat andere gereedschappen nog moeten worden ontdekt, zei Sternberg.

"Ik vind het een heel mooi voorbeeld van nog een andere fundamentele wetenschappelijke ontdekking die heeft geleid tot een potentiële baanbrekende technologie," zei hij.

Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: 199th Knowledge Seekers Workshop - Nov 23, 2017.




Onderzoek


Carpaaltunnelsyndroom: Symptomen En Behandeling
Carpaaltunnelsyndroom: Symptomen En Behandeling

Zijn Mensen Bedoeld Om Monogaam Te Zijn?
Zijn Mensen Bedoeld Om Monogaam Te Zijn?

Science Nieuws


Guts Of Galapagos Volcano Revealed In 3D Images
Guts Of Galapagos Volcano Revealed In 3D Images

Mysterieuze Monumentale Structuur Gevonden In Het Oude Petra
Mysterieuze Monumentale Structuur Gevonden In Het Oude Petra

Candy Not Corn Voor Koeien In Droogte
Candy Not Corn Voor Koeien In Droogte

Light At Night Bad For Health, Docs Say
Light At Night Bad For Health, Docs Say

Chronische Traumatische Encefalopathie: Oorzaken, Symptomen En Behandeling
Chronische Traumatische Encefalopathie: Oorzaken, Symptomen En Behandeling


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com