CRISPR هي مجموعة المقص الجزيئي التي تغير العالم. إنه إنزيم يقطع الحمض النووي ، وقد اكتشف العلماء في عام 2012 أنه يمكنهم نشره لتحرير جينات رخيص وفعال: فقط ضع علامة على جزيء كريسبر بقليل من الحمض النووي الريبي (قطعة ضئيلة من المادة الوراثية التي تلتصق بالحمض النووي) لتوجيهه ، ويمكنه قطع و "إعادة كتابة" أي مقتطف من الحمض النووي الذي يرغب أصحابه في استهدافه.
يلعب الباحثون مع كريسبر منذ سنوات ، ويعالجون فيروس نقص المناعة البشرية ، ويحذفون الأمراض الوراثية من خلايا الأجنة البشرية التجريبية ويثيرون إمكانية زرع الأعضاء عبر الأنواع. حتى أن بعض العلماء يتحدثون بجدية عن إحياء الماموث الصوفي المنقرض منذ فترة طويلة بمساعدة كريسبر.
ولكن حتى الآن ، لم يلاحظ العلماء تطبيق CRISPR بشكل مباشر. إنهم يعرفون أنه يعمل ، لأنه إذا تم استخدام CRISPR على بعض الخلايا ، فإن هذه الخلايا تنتج الحمض النووي مع تطبيق التعديلات. ولكن نظرًا لأن الجزيئات المعنية موجودة على هذا النطاق الصغير ، فمن الصعب للغاية ملاحظتها بشكل مباشر أثناء العمل.
لكن "صعب" لا يعني المستحيل. وكشف فريق من الباحثين بقيادة ميكيهيرو شيباتا من جامعة كانازاوا وهيروشي نيشيماسو من جامعة طوكيو ، في بحث نُشر في 10 نوفمبر في مجلة Nature Communications عن ملاحظة بصرية لـ CRISPR أثناء العمل.
في نفس اليوم ، شارك نيشيماسو صورة GIF على تويتر تظهر الحركة تتكشف في الوقت الحقيقي تقريبًا.
من الصعب قليلاً تحليل ما يحدث هنا ، لكن الأسهم التي أضافها الباحثون تساعد. تلك الخطوط البنّية الطويلة؟ هذه هي خيوط الحمض النووي. فقاعة الشمس الصفراء؟ هذا هو إنزيم CRISPR-Cas9 ، الذي يسمى CRISPR باختصار ، ونقطة توجيهه من RNA. تشير الأسهم الأرجوانية إلى البقعة الموجودة على الحبلا التي يعضها كريسبر ، وينفصل الجزء الثاني من الحمض النووي ، المشار إليه بالسهم الرمادي ، بعد أن ينتهي كريسبر بالكومب. تستغرق العملية بأكملها ، التي يتم تسريعها في ملف GIF ، حوالي 30 ثانية.
التقط الباحثون الفيديو باستخدام تقنية تعرف باسم الفحص المجهري للقوة الذرية. في منشور مدونة لمجموعة نانو للأبحاث بمعهد جورجيا للتكنولوجيا ، أوضح الباحث وينجي ماي ، الذي لم يكن مشاركًا في الورقة الجديدة ، أن الفحص المجهري للقوة الذرية ينطوي على النقر على موضوع مرارًا وتكرارًا ، نقطة تلو الأخرى ، بسرعة كبيرة ، بشكل لا يصدق إبرة حادة وتسجيل القوة التي تواجهها الإبرة. يسمح للباحثين ببناء صور ومقاطع فيديو خشنة - ولكن حادة للغاية ، بمقياس النانو - للمنطقة المتأثرة.
يكشف هذا الفيديو لأول مرة عن ملاحظة مباشرة لسلوك كريسبر كما يشتبه الباحثون منذ فترة طويلة في ذلك. أفاد الأطلسي أمس (13 نوفمبر) أنه عندما عرض الباحثون مقطع الفيديو الخاص بهم في مؤتمر في بيج سكاي ، مونتانا ، كان الجمهور المليء بمستخدمي CRISPR المخضرمين يلهثون.
