İnsan xəstəliklərini başa düşməyə və yeni müalicə üsulları yaratmağa kömək edəcək genom redaktəsinin vədi çox böyükdür, lakin texnoloji məhdudiyyətlər bu sahənin inkişafını məhdudlaşdırır. Mövcud redaktə texnologiyaları insan genomunun 3 milyard baza cütü daxilində tək əsas cütlərini dəyişdirə və ya silə bilsə də, onların eyni vaxtda birdən çox yeri dəyişmək imkanları məhduddur və bəzən qonşu DNT əsaslarını yanlış şəkildə dəyişdirə bilər.

Yeni Yale araşdırması elm adamlarının birdən çox DNT saytını redaktə etmək qabiliyyətini üç dəfə artırır və yaxınlıqdakı genetik saytlarda arzuolunmaz mutasiyaların qarşısını alır. Nəticələr Nature Communications jurnalında dərc olunub .

Yale İncəsənət və Elmlər Fakültəsinin molekulyar, hüceyrə və inkişaf biologiyası professoru və tədqiqatın baş müəllifi Farren Isaacs, “Biz bir hüceyrədəki redaktələrin sayını artıra bildik və eyni zamanda bu redaktələrin dəqiqliyini artıra bildik” dedi. Isaacs həmçinin Yale West Kampusunda Sistem Biologiya İnstitutu və Yale Mühəndislik və Tətbiqi Elmlər Məktəbinin Biotibbi Mühəndislik Departamenti ilə bağlıdır.

Genom mühəndisliyindəki irəliləyişlər tədqiqatçılara onların bioloji rollarının başa düşülməsinə kömək edən tək genetik ardıcıllığı daha səmərəli şəkildə dəyişdirməyə imkan verdi. Bununla belə, xərçəng də daxil olmaqla, insan xəstəliklərinin əksəriyyəti çoxsaylı genetik mutasiyalardan yaranır.

Yale İncəsənət və Elmlər Məktəbinin tələbəsi və Isaacs laboratoriyasının üzvü olan birinci müəllif Anabel Schweitzer, “Bir çox fenotiplər çoxsaylı genetik mutasiyalardan yaranır, lakin genlərin redaktəsinin əksəriyyəti bu sahədə məhdud texnoloji irəliləyişlərə malik olan bir sayta yönəlib” dedi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1749622987&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-06-genome-precision-human-gene.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMDMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTAzIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTAzIl0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1749622987507&bpp=2&bdt=182&idt=-M&shv=r20250609&mjsv=m202506100101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1749622937%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1749622937%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1749622937%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2783771452401&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1970&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092920%2C95353386%2C95362655%2C31092936%2C95344791%2C95362798%2C95359265%2C95362808%2C95363074&oid=2&pvsid=2785399254055705&tmod=54008405&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage4.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=123

İnsan genomunun redaktəsi tarixən DNT zəncirində tək bir yerə yeni ardıcıllıqların çıxarılması və ya daxil edilməsi yolu ilə tək əsas cütlərinin dəqiq dəyişdirilməsinə imkan vermişdir. Bununla belə, CRISPR Cas9 kimi adi gen redaktə texnologiyaları genomda arzuolunmaz dəyişikliklərə səbəb olan DNT-də ikiqat zəncirli qırılmaların əmələ gəlməsi ilə məhdudlaşdırılmışdır.

Baza redaktorlarının inkişafı hədəf DNT nukleotidlərinin birbaşa kimyəvi modifikasiyasına imkan versə də, tədqiqatçılara DNT-nin ikiqat zəncirinin qırılmasının qarşısını almağa imkan versə də, baza redaktə texnologiyası əldə edilə bilən tək əsaslı redaktələrin sayı və dəqiqliyi ilə məhdudlaşdırılıb.

Əgər DNT-yə 3 milyard simvoldan ibarət böyük bir əlyazma kimi baxılarsa, yeni mühəndislik texnologiyası mahiyyətcə tədqiqatçılara bir səhifədə tək söz və ya cümlələri redaktə etməklə yanaşı, eyni vaxtda müxtəlif fəsillərdə çoxlu dəyişikliklər etməyə imkan verir. Bununla belə, genom mühəndisliyindəki təkmilləşdirmələrin də çatışmazlıqları var. Bəzən düzəlişlər nəzərdə tutulmayan yerlərdə edilir ki, bu da dəyişikliklərin təsirini qiymətləndirməyi çətinləşdirir.

Yeni tədqiqat üçün Yale komandası CRISPR ilə əlaqəli Cas12 proteinindən istifadə etdi – bu Cas9-a bənzəyir, DNT-nin hissələrini dəqiq şəkildə kəsə və ya dəyişdirə bilən bir növ “molekulyar qayçı” rolunu oynaya bilən bir protein və sözdə bələdçi RNT (gRNA). Bir fermentə birləşdirildikdə, Cas9 və Cas12, gRNA ardıcıllığı ilə müəyyən edilmiş yerlərdə DNT-də hədəflənmiş kimyəvi dəyişikliklər edə bilər.

Komanda Cas12-ni çoxlu gRNA ehtiva edən RNT massivini emal etmək qabiliyyətinə görə seçdi. Redaktə dəqiqliyini artırmaq üçün komanda gRNA ardıcıllığını qısaltmaqla və ya RNT əsaslarını dəyişdirməklə gRNT-ləri hazırladı.

Daha sonra onlar yeni sistemdən insan hüceyrələrindəki 15 fərqli nöqtədə – əvvəllər dizayn edildiyindən üç dəfə çox yerlərdə gen ardıcıllığını uğurla dəyişdirmək üçün istifadə etdilər.

Təkmilləşdirmə təkcə xərçəng kimi mürəkkəb genetik xəstəliklərin köklərini qiymətləndirməyə kömək etməyəcək, həm də Isaacs laboratoriyasında hazırlanmış sintetik genomların imkan verdiyi yeni dizayner dərmanlarının inkişafına rəhbərlik edəcək.

Müəlliflər deyirlər ki, “Məməlilərin genomu mühəndisliyi texnologiyalarının bu əsas maneələrinin aradan qaldırılması, onların tək nukleotid variantı ilə əlaqəli xəstəliklərin öyrənilməsində və sintetik məməli genomlarının mühəndislik işində istifadəsi üçün mühüm əhəmiyyət kəsb edəcək”.

Daha çox məlumat: Anabel Y. Schweitzer et al, Cas12a-dan əldə edilən baza redaktorlarından istifadə edərək insan hüceyrələrində dəqiq multipleksləşdirilmiş baza redaktəsi, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-59653-x

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Yale Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir