آموزش فناوری CRISPR Cas9

CRISPR-Cas9 چیست؟

CRISPR-Cas9 یک فناوری منحصربه‌فرد است که ژنتیک‌دانان و محققان پزشکی را قادر می‌سازد تا بخش‌هایی از ژنوم را با حذف، افزودن یا تغییر بخش‌هایی از توالی DNA ویرایش کنند.

در حال حاضر این روش ساده‌ترین، همه‌کاره‌ترین و دقیق‌ترین روش دستکاری ژنتیکی است و بنابراین در دنیای علم سر و صدایی ایجاد می‌کند.

CRISPR-Cas9 یک ابزار ویرایش ژنوم است که در دنیای علم سر و صدایی ایجاد می کند. این سریع‌تر، ارزان‌تر و دقیق‌تر از تکنیک‌های قبلی ویرایش DNA است و طیف وسیعی از کاربردهای بالقوه دارد.

چگونه کار می کند؟

1. سیستم CRISPR-Cas9 از دو مولکول کلیدی تشکیل شده است که یک تغییر (جهش) را در DNA ایجاد می کند. اینها عبارتند از:

⦁ آنزیمی به نام Cas9. این به عنوان یک جفت «قیچی مولکولی» عمل می‌کند که می‌تواند دو رشته DNA را در یک مکان خاص در ژنوم برش دهد تا تکه‌هایی از DNA اضافه یا حذف شوند.

⦁ یک قطعه RNA به نام RNA راهنما (gRNA). این شامل یک قطعه کوچک از توالی RNA از پیش طراحی شده است که در یک داربست RNA بلندتر قرار دارد. قسمت داربست به DNA متصل می شود و توالی از پیش طراحی شده Cas9 را به سمت راست ژنوم هدایت می کند. این اطمینان حاصل می کند که آنزیم Cas9 در نقطه مناسبی از ژنوم برش می دهد.

2. RNA راهنما برای یافتن و اتصال به یک توالی خاص در DNA طراحی شده است. RNA راهنما دارای بازهای RNA است که مکمل توالی DNA هدف در ژنوم هستند. این بدان معنی است که حداقل در تئوری، RNA راهنما فقط به توالی هدف و هیچ ناحیه دیگری از ژنوم متصل می شود.

3. Cas9 RNA راهنما را به همان مکان در توالی DNA دنبال می کند و در هر دو رشته DNA برشی ایجاد می کند.

4. در این مرحله سلول تشخیص می دهد که DNA آسیب دیده است و سعی می کند آن را ترمیم کند.

5. دانشمندان می توانند از ماشین آلات ترمیم DNA برای ایجاد تغییرات در یک یا چند ژن در ژنوم یک سلول مورد نظر استفاده کنند.

چه تکنیک های دیگری برای تغییر ژن ها وجود دارد؟

در طول سال‌ها، دانشمندان با مطالعه اثرات تغییرات در DNA، در مورد ژنتیک و عملکرد ژن اطلاعات کسب کرده‌اند.

اگر می‌توانید تغییری در یک ژن، چه در یک رده سلولی یا یک ارگانیسم کامل، ایجاد کنید، می‌توانید تأثیر آن تغییر را مطالعه کنید تا بفهمید عملکرد آن ژن چیست.

برای مدت طولانی متخصصان ژنتیک از مواد شیمیایی یا تشعشع برای ایجاد جهش استفاده می کردند. با این حال، آنها هیچ راهی برای کنترل محل وقوع جهش در ژنوم نداشتند.

چند سال است که دانشمندان از "هدف‌گیری ژنی" برای ایجاد تغییرات در مکان‌های خاص در ژنوم با حذف یا اضافه کردن ژن‌های کامل یا پایه‌های منفرد استفاده می‌کنند.

هدف‌گیری سنتی ژن برای مطالعه ژن‌ها و ژنتیک بسیار ارزشمند بوده است، با این حال زمان زیادی طول می‌کشد تا یک جهش ایجاد شود و نسبتاً گران است.

چندین فن‌آوری «ویرایش ژن» اخیراً برای بهبود روش‌های هدف‌یابی ژن، از جمله سیستم‌های CRISPR-Cas، نوکلئازهای مؤثر فعال‌کننده رونویسی (TALEN) و نوکلئازهای انگشت روی (ZFN) توسعه یافته‌اند.

سیستم CRISPR-Cas9 در حال حاضر به عنوان سریع‌ترین، ارزان‌ترین و مطمئن‌ترین سیستم برای «ویرایش» ژن‌ها متمایز است.

کاربردها و مفاهیم چیست؟

CRISPR-Cas9 دارای پتانسیل زیادی به عنوان ابزاری برای درمان طیف وسیعی از شرایط پزشکی است که دارای یک جزء ژنتیکی هستند، از جمله سرطان، هپاتیت B یا حتی کلسترول بالا.

بسیاری از کاربردهای پیشنهادی شامل ویرایش ژنوم سلول‌های سوماتیک (غیر تولید مثلی) می‌شود، اما علاقه و بحث‌های زیادی در مورد پتانسیل ویرایش سلول‌های زایا (تولید کننده) وجود داشته است.

از آنجایی که هر تغییری که در سلول‌های زایا ایجاد می‌شود از نسلی به نسل دیگر منتقل می‌شود، پیامدهای اخلاقی مهمی دارد.

انجام ویرایش ژن در سلول‌های زایا در حال حاضر در بریتانیا و اکثر کشورهای دیگر غیرقانونی است.

در مقابل، استفاده از CRISPR-Cas9 و دیگر فناوری‌های ویرایش ژن در سلول‌های سوماتیک بحث‌برانگیز است. در واقع آنها قبلاً برای درمان بیماری های انسانی در تعداد کمی از موارد استثنایی و/یا تهدید کننده زندگی استفاده شده اند.

آینده CRISPR-Cas9 چیست؟

احتمالاً سالها طول می کشد تا CRISPR-Cas9 به طور معمول در انسان استفاده شود.

تحقیقات زیادی هنوز بر روی استفاده از آن در مدل‌های حیوانی یا سلول‌های جدا شده انسانی متمرکز است، با این هدف که در نهایت از این فناوری برای درمان معمول بیماری‌ها در انسان استفاده شود.

کارهای زیادی روی حذف اثرات "خارج از هدف" متمرکز است، جایی که سیستم CRISPR-Cas9 ژن متفاوتی را با ژنی که برای ویرایش در نظر گرفته شده بود برش می دهد.

محدوده شغلی

مشاغلی که مستقیماً با مدرک شما مرتبط هستند عبارتند از:

· محقق دانشگاهی

· دانشمند زیست پزشکی

· همکار پژوهشی بالینی

· دانشمند بالینی، ژنومیک

· دانشمند بالینی، ایمونولوژی

· مشاور ژنتیک

· پرورش دهنده/کارشناس ژنتیک گیاهان

· پژوهشگر (علوم زیستی)

· پژوهشگر (پزشکی)

مشاغلی که مدرک شما در آنها مفید خواهد بود عبارتند از:

· بیوتکنولوژیست

· دانشمند داده

· اپیدمیولوژیست

· دانشمند پزشکی قانونی

· رابط علوم پزشکی

· همکار پزشک

· تکنسین آزمایشگاه علمی

· نویسنده علمی

· معلم دبیرستان

محدوده حقوق ارائه شده در زمینه مهندسی ژنتیک:

نامزد در مشاغل یا دوره آموزشی از 2 تا 2.8 لک در سال متغیر است

برای همکار پژوهشی، از 3.5 تا 5 لک در سال متغیر است.

دانشمندان جوان بین 6 تا 9 لک در سال متغیر هستند

در حالی که برای یک دانشمند ارشد، بین 15-16 لک در سال در شرکت های خصوصی متفاوت است.

نه تنها در هند، بلکه در کشورهای خارجی نیز اگر به دنبال شغلی هستید، میانگین حقوق پایه سالانه 159,339 تا 194,895 دلار متخصصان ژنتیک در ایالات متحده است. به عنوان مثال، یک محقق دکترا بسته ای بیش از 22 لک در سال (یعنی 29060 یورو در سال) دریافت می کند در حالی که برای محققان پسا دکترا بیش از 50 لک در سال (50525 یورو در سال) دریافت می کند. با افزایش تجربه در این زمینه، بسته های حقوقی ارائه شده در بخش خصوصی و دولتی افزایش می یابد.

چه کسی می تواند ثبت نام کند؟

· دانشجویانی که علوم زیستی/بیوتکنولوژی/علوم زیستی/BSc/BTech/MSc/MTech خود را دنبال می کنند و آرزو دارند در زمینه تحقیقات بالینی کار کنند.

o سوالات متداول:

o محدودیت زمانی برای تکمیل دوره چقدر است؟

دسترسی نامحدود تا زمانی که تصمیم به تکمیل دوره بگیرید. اما زمانی که آزمون گواهینامه خود را دادید، دوره به پایان می رسد. اگر در آزمون مردود شدید، می توانید دوباره دوره را اصلاح کنید

o چگونه خودم را ارزیابی کنم؟

وقت آن است که تمام دانشی را که به دست آورده اید آزمایش کنید. در پایان دوره در آزمون شرکت کنید و خودتان را ارزیابی کنید. هر دوره آموزشی در پایان یک آزمون دارد.

o چگونه گواهی را دریافت کنیم؟

برای استفاده از گواهی، در پایان دوره در آزمون شرکت کنید. پاک کردن آزمون (با حداقل 50٪) گواهی را برای شما به ارمغان می آورد. گواهی را می توان از وب سایت ما دانلود کرد. این گواهی دارای یک کد منحصر به فرد است که با آن هر کسی می تواند گواهی را در وب سایت ما تأیید کند.

چه مزایایی از این دوره دارید؟

o اعتبار مادام العمر

o ویدئوهای نمایشی

o گواهینامه معتبر صنعت را دریافت کنید.

پروژه‌های عملی برای تمرین ابزارهای مفاهیم مختلف که توسط مربی اصلی ما ارزیابی شده است.

o می‌توانید بدون هیچ زحمتی از هر کجا به جلسه دسترسی داشته باشید.

o دسترسی به ضبط مادام العمر

o پروژه‌های زنده تکالیف هفتگی را دریافت کنید تا اعتماد به نفس در استفاده از یادگیری ایجاد کنید و نتایج واقعی را ایجاد کنید

o بروشورهایی برای کمک به شما در به حداکثر رساندن ارزش جلسات آنلاین داده می شود

o رقابت در حال افزایش برای گزینه های شغلی عظیم در بخش فنی را شکست دهید.

o محتوای با بهترین کیفیت که جدیدترین و به روزترین استانداردهای صنعت است

o پیاده سازی استراتژی ها - راه فوق سری.

o تجربه یادگیری از مربیان مجرب و دارای گواهی.

o دانش فنی را افزایش دهید تا پس از مهندسی با این استراتژی شگفت انگیز وارد صنعت شوید.