محققین DNA خود تخریبگر ساخته اند که مانع بروز فاجعه می شود

جانداران دستکاری شده ژنتیکی ممکن است به سود انسان باشند، اما اگر یک خرابکاری کوچک صورت بگیرد و این خرابکاری از آزمایشگاه خارج شود چه اتفاقی رخ می دهد؟ مهندسین ژنتیک و داروسازان می توانند برای به دست آوردن محصولی خاص مثل پروتئین، آن را در توالی DNA یک جاندار قرار دهند و کار توسعه را به آن بسپرند.

تصور کنید این اتفاق در بدن یک باکتری رخ می دهد. اما باکتری به جای تولید پروتئین مورد نظر، یک بیماری را توسعه دهد و بی دقتی کارکنان آزمایشگاه سبب خروج آن از آزمایشگاه شود. می تواند یک فاجعه جهانی رخ دهد، درست همانند فیلم های سینمایی ترسناکی که زامبی ها در آن شیوع پیدا می کنند.

اما آیا دانشمندان برای جلوگیری از این اتفاق راه حلی اندیشیده اند؟ بله، DNA های خود تخریبگر می توانند سلول را به طور کل نابود کرده و از شیوع پاتوژن جلوگیری کنند.

در ادامه با دیجیاتو همراه باشید.

ابزارهای ویرایش ژن، به محض اینکه اتفاق غیر طبیعی را حس کند، DNA را به طور کل از بین می برد که این مسئله سبب تخریب سلول و از بین رفتن اطلاعات ژنتیکی سلول می شود. بنابراین پیش از اینکه هر اتفاق ناگواری بیفتد و کسی آلوده شود، سلول آگاهانه خود را از بین می برد.

در حالی که روز به روز دستکاری ژنتیکی گسترده تر می شود، محققین به فکر تکنیک های مهار کننده هم هستند. در ماه فوریه، گروهی از دانشمندان هاروارد، سیستمی طراحی کردند که آمینو اسیدهای مشابهی در انتها داشت.

آمینو اسیدها ساختارهای تشکیل دهنده پروتئین ها هستند و ساختمان 20 نوع آمینو اسید استاندارد می تواند در ساختمان نهایی پروتئین ها تاثیر بگذارد. برای مثال اگر از آمینو اسیدهای آبگریز استفاده شود، ساختار پروتئین به صورت دایره مانند در آمده و آمینو اسیدهای آبگریز به صورت مجتمع در مرکز پروتئین قرار می گیرند و اجزای قطبی (آب دوست) در لایه بیرونی.

حین رونویسی و تشکیل پروتئین از روی RNA، عوامل مختلفی تاثیرگذارند. توالی منظم آمینو اسیدها، پروتئین های سالم را به وجود می آورد، اما اگر جایگاه این واحدها تغییر کند، پروتئین دیگر آن چیزی که باید باشد نیست و می تواند به یک کشنده قوی تبدیل شده و یا بدن انسان را دچار مشکلات فراوان کند.

برای مثال کم خونی داسی شکل یک بیماری ژنتیکی است که در آن جایگاه آمینو اسیدها به هم می ریزد و گلبول قرمز به جای اینکه شبیه دیسک تو رفته باشد، فرم خاص خود را از دست می دهد و سلول ها قادر به حمل اکسیژن توسط پروتئین مخصوص خود، هموگلوبین نیستند. بنابراین یک تغییر جایگاه کوچک در آمینو اسیدهای پروتئین، می تواند سلول ها را به طور کل نابود کرده و بدن انسان یا هر جاندار دیگری را در خطر قرار دهد.

سیستم طراحی شده توسط محققین قادر به حذف سلول هایی است که در آن توالی تعیین شده به درستی سبب شکل گیری پروتئین مورد نظر نمی شود. در واقع پیش از اینکه عامل خطرآفرینی تولید شود، سلول خود به خود از بین می رود.

محققین ترفند خود را روی باکتری اشرشیا کلای تست کردند و در عرض 15 دقیقه، 99 درصد سلول ها مرده بودند. در هر صورت، طرح فوق در مرحله مقدماتی است و اگر بخواهد به صورت سراسری در هر آزمایشگاه و هر توالی ژنتیکی قرار بگیرد، نیاز به سرمایه گذاری بیشتر دارد.