استفاده از از سیستم ویرایش ژن CRISPR برای تولید بستر موش هایی که ۱۰۰ درصد نر یا ماده هستند
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد به نقل از نیواطلس، محققان موسسه فرانسیس کریک و دانشگاه کنت از سیستم ویرایش ژن CRISPR برای تولید بستر موش‌هایی که ۱۰۰ درصد نر یا ماده هستند استفاده کرده‌اند. این تکنیک می‌تواند به جلوگیری از کشتار غیرضروری حیوانات دارای جنسیت ناخواسته در کشاورزی یا آزمایشات علمی کمک کند.
فقط جوجه‌های ماده تخم می‌گذارند و فقط گاوهای ماده شیر تولید می‌کنند. این بدین معناست که نرهای هر دو گونه معمولاً بلافاصله پس از تولد معدوم می‌شوند. برای برخی از آزمایش‌ها، دانشمندان می‌توانند از حیوانات نر یا ماده برای مطالعه بیماری‌های مرتبط باجنسیت مانند سرطان تخمدان یا پروستات نیز استفاده کنند. در حال حاضر، هیچ روشی برای تولید مطمئن یک جنسیت خاص در پستانداران وجود ندارد.
محققان موسسه فرانسیس کریک و دانشگاه کنت چگونگی استفاده از CRISPR-Cas9 برای کنترل جنسیت یک بستر موش را بررسی کردند. هدف این بود که اطمینان حاصل شود که فقط جنسیت مورد نظر می‌تواند فراتر از مراحل اولیه جنین رشد کند. و این تکنیک می‌تواند برای انتخاب جنسیت مد نظر کار کند یا خیر.
انتخاب جنسیت توسط CRISPR-Cas9
CRISPR-Cas9 از دو جزء اصلی تشکیل شده است – آنزیم Cas9 دی.ان.ای سلول را قطع می‌کند و یک توالی RNA راهنما محل انجام ویرایش را تعیین می‌کند. هنگامی که این دو بخش در جنین ترکیب می‌شوند، ژنی به نام Top1 را ویرایش می‌کنند که برای همانندسازی DNA ضروری است. با اختلال در این ژن، جنین نمی‌تواند بیش از ۱۶ تا ۳۲ سلول رشد داشته باشد. اگر Cas9 در کروموزوم X پدر باشد، فقط زنان جهش را به ارث می‌برند و در نتیجه یک بستر کاملاً نر ایجاد می‌شود. برای یک بستر کاملاً ماده، Cas9 روی کروموزوم Y قرار می گیرد.
این تیم از بین ۷۲ توله (litter)، ۳۶ نوع از هر گونه را پرورش دادند و هر توله‌ای که متولد شد، جنس مدنظر را دارا بود. دانشمندان انتظار تعداد توله‌های با جنسیت تعیین شده کمتری داشتند. زیرا در حالت نرمال تقریباً نیمی از جنین ها رشد نمی‌کنند، اما در کمال تعجب، تعداد توله‌ها بین ۶۱ تا ۷۲ درصد نسبت به حالت شاهد ویرایش نشده بود.
نکته مهم این است که ویرایش‌های ژنی هیچ عارضه جانبی مضری بر سلامت موش‌های متولد شده نداشت. آن‌ها می‌توانند توله‌های مخصوص به خود را داشته باشند، که می‌توانند نسبت جنسی طبیعی ۵۰/۵۰(نر و ماده) داشته باشند، یا اگر به صورت انتخابی با موش حاوی نیمی دیگر از کد CRISPR پرورش داده شوند، بسترهای تک جنسیتی داشته باشند.
این تیم می‌گوید که ژن هدفمند Top1 در بین پستانداران حفظ می‌شود، بنابراین این تکنیک می‌تواند در موارد دیگری که برای کنترل جنسیت فرزندان مفید است نیز اعمال شود. تحقیقات بیشتری برایدرک بیشتر چگونگی عملکرد CRISPR-Cas9 در حیوانات دیگر مورد نیاز است، اما در حال حاضر تنها روی موش‌های آزمایشگاهی اعمال می شود.
این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.