ﮐﺮﯾﺴﭙﺮ، اﺑﺰاري ﺑﺮاي وﯾﺮاﯾﺶ ژﻧﻮم در ﺳﯿﺎﻧﻮﺑﺎﮐﺘﺮي ﻫﺎ

ﺳﯿﺎﻧﻮﺑﺎﮐﺘﺮﯾﻬﺎ ازﺟﻤﻠﻪ ﻣﯿﮑﺮوارﮔﺎﻧﯿﺴﻤﻬﺎي ﻓﺘﻮﺳﻨﺘﺰﮐﻨﻨﺪه ،ﺗﻮﻟﯿﺪﮐﻨﻨﺪه ﺑﺮﺧﯽ از ﺗﺮﮐﯿﺒﺎت ﻣﺘﺎﺑﻮﻟﯿﺘﯽ ارزﺷﻤﻨﺪﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ.ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ژﻧﻮم در ﺳﯿﺎﻧﻮﺑﺎﮐﺘﺮﯾﻬﺎ ﻫﻤﻮاره ﺑﺎ ﺳﺨﺘﯽ و ﭼﺎﻟﺶ ﻫﺎي ﺑﺴﯿﺎر ﻫﻤﺮاه اﺳﺖ، زﯾﺮا داراي ﺳﺎﺧﺘﺎر اﻟﯿﮕﻮﭘﻠﻮﺋﯿﺪي و دﺳﺘﻪ ﻫﺎي ژﻧﯽ ﻣﺘﻨﻮع و ﻧﺎﭘﺎﯾﺪار ﻫﺴﺘﻨﺪ. CRISPR ، از ﺟﻤﻠﻪ ﺟﺪﯾﺪﺗﺮﯾﻦ روﺷﻬﺎي وﯾﺮاﯾﺶ ژﻧﯽ ﺑﺮ ﭘﺎﯾﻪ اﯾﺠﺎد ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺑﺮ روي RNA-guided در ﺳﯿﺎﻧﻮﺑﺎﮐﺘﺮﯾﻬﺎ ﺑﻪ ﺷﻤﺎر ﻣﯽآﯾﺪ. اﯾﻦ روش ﺑﺮاي ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ژﻧﻮم و دﺳﺘﻮرزي ژﻧﺘﯿﮑﯽ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ارﺗﻘﺎء ﻣﺴﯿﺮﻫﺎي ﻣﺘﺎﺑﻮﻟﯿﮑﯽ در ﺳﯿﺎﻧﻮﺑﺎﮐﺘﺮﯾﻬﺎ داراي اﻫﻤﯿﺖ زﯾﺎدي اﺳﺖ. ﮐﺮﯾﺴﭙﺮ (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) ﺑﺨﺸﯽ از DNA ﭘﺮوﮐﺎرﯾﻮت اﺳﺖ ﮐﻪ ﺣﺎوي ﺗﻨﺎوب ﻫﺎي ﮐﻮﺗﺎه ﺗﻮاﻟﯿﻬﺎي ﺑﻨﯿﺎدﯾﻦ اﺳﺖ. ﺑﺨﺸﯽ از ﮐﺮﯾﺴﭙﺮ، ﭘﺮوﺗﺌﯿﻨﯽ ﺑﺎ ﻧﺎم((Casاﺳﺖ ﮐﻪ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﺟﺴﺘﺠﻮ، ﺑﺮش زدن و ﺗﻐﯿﯿﺮ DNA را ﺑﻪ روﺷﯽ ﺧﺎص دارد. اﯾﻦ ﺷﯿﻮه اﮐﻨﻮن دﻗﯿﻖ ﺗﺮﯾﻦ و ﺳﺮﯾﻌﺘﺮﯾﻦ روش وﯾﺮاﯾﺶ ژن و دﺳﺘﻮرزي آن ﺑﻪ ﺷﻤﺎر ﻣﯿﺮود. ﮐﺮﯾﺴﭙﺮ ﻧﻮﻋﯽ ﺳﯿﺴﺘﻢ اﯾﻤﻨﯽ اﮐﺘﺴﺎﺑﯽ در ﺑﺮﺧﯽ ﺑﺎﮐﺘﺮﯾﻬﺎ و آرﮐﯿﻬﺎ اﺳﺖ ﮐﻪ در ﺳﺎﻟﻬﺎي اﺧﯿﺮ اﯾﻦ روش ﺑﺎ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﺗﻄﺒﯿﻖ ﺑﺎﻻ در ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺨﺘﻠﻒ آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻣﺮوزه راﻫﮑﺎرﻫﺎي زﯾﺎدي ﺑﺮاي ارﺗﻘﺎء اﯾﻦ روش اراﺋﻪ ﺷﺪ ﮐﻪ از ﺟﻤﻠﻪ ﻣﯿﺘﻮان ﺑﻪ ﺑﻬﺒﻮد ﻃﺮاﺣﯽ، ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ دﻗﯿﻖ ﻫﺪف و اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﺟﺎﯾﮕﺎه ﺑﺮش اﺷﺎره ﻧﻤﻮد. ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺳﻠﻮﻟﯽ در ﺳﯿﺎﻧﻮﺑﺎﮐﺘﺮﯾﻬﺎ ﺗﻔﺎوت زﯾﺎدي ﺑﺎ دﯾﮕﺮ ﻣﯿﮑﺮوارﮔﺎﻧﯿﺴﻢ ﻫﺎ دارد ﮐﻪ دﺳﺘﻮرزي ژﻧﯽ را ﻣﺸﮑﻞ ﻣﯿﺴﺎزد. ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎي ژﻧﺘﯿﮑﯽ آﻧﻬﺎ داراي وﯾﮋﮔﯿﻬﺎي اﺧﺘﺼﺎﺻﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺷﺎﻣﻞ: ﭘﺮوﻣﻮﺗﺮﻫﺎ و ﺗﺮﻣﯿﻨﺎﺗﻮرﻫﺎ، ﺟﺎﯾﮕﺎﻫﻬﺎي اﺗﺼﺎﻟﯽ رﯾﺒﻮزوم و ﺗﻨﻈﯿﻢ ﮐﻨﻨﺪه ﻫﺎي RNA ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ، از ﺳﻮي دﯾﮕﺮ اﻫﺪاف ﭘﯿﺸﺮوي ﺟﻬﺖ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ژﻧﻮم در آﻧﻬﺎ ﺷﺎﻣﻞ: -1ﮐﺮوﻣﻮزوم ﻫﺎي ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﻪ و ﭼﺎﻟﺶ آن -2ژﻧﻮﻣﯿﮑﺲ-4 Multiplexing -3 CRISPR/Cas9ﻣﯽ ﺷﻮد. اﻣﺮوزه اﺑﺰارﻫﺎي ﺟﺪﯾﺪ در ﻋﻠﻢ ژﻧﺘﯿﮏ و زﯾﺴﺘﺸﻨﺎﺳﯽ، آﮔﺎﻫﯽ ﻣﺎ را ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻓﯿﺰﯾﻮﻟﻮژي و ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺳﻠﻮﻟﯽ در ﺳﯿﺎﻧﻮﺑﺎﮐﺘﺮﯾﻬﺎ ارﺗﻘﺎ داده اﺳﺖ. اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﮑﻨﯿﮑﻬﺎي ﺟﺪﯾﺪ ﺑﺮ ﭘﺎﯾﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﻫﺎي ژﻧﯽ درﺷﺎﺧﻪ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺑﯿﻮﻟﻮژي ﻣﺎﻧﻨﺪ ﮐﺮﯾﺴﭙﺮ، ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن ﺟﻬﺶ ﻫﺎي ﻫﻤﻮﻟﻮگ در ﺳﯿﺎﻧﻮﺑﺎﮐﺘﺮﯾﻬﺎ ﺟﻬﺖ اﻓﺰاﯾﺶ راﻧﺪﻣﺎن زﯾﺴﺘﯽ و ارﺗﻘﺎ ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎي ﺣﯿﺎﺗﯽ آﻧﻬﺎ داراي اﻫﻤﯿﺖ زﯾﺎدي اﺳﺖ.