พิมพ์เขียวทางพันธุกรรมของมนุษย์นั้นเรียบง่ายอย่างหลอกลวง ยีนของเราถูกพันแน่นเป็นโครงสร้างรูปตัว X 46 โครงสร้างที่เรียกว่าโครโมโซม สร้างขึ้นโดยวิวัฒนาการ โดยนำ DNA และทำซ้ำเมื่อเซลล์แบ่งตัว ทำให้มั่นใจในความเสถียรของจีโนมของเราจากรุ่นสู่รุ่น
ในปี 1997 มีงานวิจัยชิ้นหนึ่งที่ทำลายสถิติของวิวัฒนาการ สำหรับครั้งแรกทีมงานสร้างโครโมโซมมนุษย์เทียมโดยใช้พันธุวิศวกรรม เมื่อส่งเข้าไปในเซลล์ของมนุษย์ในจานเพาะเชื้อ โครโมโซมเทียมจะมีพฤติกรรมเหมือนกับโครโมโซมตามธรรมชาติมาก มันจำลองแบบเมื่อเซลล์ถูกแบ่งออก นำไปสู่เซลล์ของมนุษย์ที่มีโครโมโซม 47 โครโมโซม
มั่นใจได้ว่าเป้าหมายไม่ใช่การพัฒนาสายพันธุ์ของเราแบบเทียม แต่โครโมโซมเทียมสามารถใช้เพื่อนำสารพันธุกรรมของมนุษย์หรือเครื่องมือแก้ไขยีนชิ้นใหญ่เข้าไปในเซลล์ได้ เมื่อเปรียบเทียบกับระบบการนำส่งในปัจจุบัน เช่น พาหะไวรัสหรืออนุภาคนาโน โครโมโซมเทียมสามารถรวม DNA สังเคราะห์ได้มากกว่ามาก
ตามทฤษฎีแล้ว พวกมันสามารถถูกออกแบบให้ส่งยีนรักษาโรคไปยังผู้ที่มีความผิดปกติทางพันธุกรรม หรือเพิ่มยีนที่ป้องกันมะเร็งได้
แม้จะมีการวิจัยมากว่าสองทศวรรษ แต่เทคโนโลยีก็ยังไม่เข้าสู่กระแสหลัก ความท้าทายประการหนึ่งคือส่วน DNA สั้นๆ ที่เชื่อมโยงกันจนกลายเป็นโครโมโซมจะเกาะติดกันเมื่ออยู่ภายในเซลล์ ทำให้ยากต่อการคาดเดาว่ายีนจะมีพฤติกรรมอย่างไร
ในเดือนนี้ การศึกษาใหม่ จากมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย เปลี่ยนสูตรเก่า 25 ปี และสร้างโครโมโซมเทียมเจเนอเรชันใหม่ เมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นก่อน โครโมโซมใหม่นั้นง่ายต่อการออกแบบและใช้ส่วนของ DNA ที่ยาวขึ้นซึ่งจะไม่จับกันเป็นก้อนภายในเซลล์ พวกมันยังเป็นพาหะขนาดใหญ่ ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วสามารถส่งสารพันธุกรรมที่มีขนาดประมาณโครโมโซมยีสต์ที่ใหญ่ที่สุดไปยังเซลล์ของมนุษย์ได้
“โดยพื้นฐานแล้ว เราได้ยกเครื่องแนวทางเก่าในการออกแบบและส่งมอบ HAC [โครโมโซมเทียมของมนุษย์] ใหม่ทั้งหมด” ดร. เบ็น แบล็ก ผู้เขียนการศึกษา กล่าวว่า ในการแถลงข่าว
“งานนี้มีแนวโน้มที่จะตอกย้ำความพยายามในการสร้างโครโมโซมเทียมทั้งในสัตว์และพืช” เขียน ดร. อาร์ เคลลี่ ดาเว แห่งมหาวิทยาลัยจอร์เจีย ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาวิจัยครั้งนี้
รูปร่างของคุณ
ตั้งแต่ปี 1997 จีโนมเทียมได้กลายเป็นเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นที่ยอมรับ พวกมันถูกใช้เพื่อเขียน DNA ใหม่ในแบคทีเรีย ยีสต์ และพืช ส่งผลให้เซลล์สามารถสังเคราะห์ยาช่วยชีวิตหรือ กินพลาสติก- นอกจากนี้ยังสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการทำงานของลำดับดีเอ็นเอลึกลับที่เกลื่อนไปทั่วจีโนมของเราได้ดีขึ้น
เทคโนโลยีนี้ยังทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ชนิดแรกอีกด้วย ในช่วงปลายปี 2023 นักวิทยาศาสตร์ เผยให้เห็นเซลล์ยีสต์ โดยครึ่งหนึ่งของยีนถูกแทนที่ด้วย DNA เทียม ทีมงานหวังว่าจะปรับแต่งโครโมโซมทุกอันได้ในที่สุด เมื่อต้นปีนี้ การศึกษาอื่น ปรับปรุงส่วนต่างๆ ของโครโมโซมของพืช เป็นการก้าวข้ามขีดจำกัดของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ออกไปอีก
และด้วยการปรับปรุงโครงสร้างของโครโมโซม เช่น การตัดส่วนที่สงสัยว่าไร้ประโยชน์ออกไป เราก็สามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าพวกมันทำงานอย่างไรตามปกติ ซึ่งอาจนำไปสู่การรักษาโรคได้
เป้าหมายของการสร้างโครโมโซมเทียมของมนุษย์ไม่ใช่การสร้างเซลล์สังเคราะห์ของมนุษย์ แต่งานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนายีนบำบัด วิธีการในปัจจุบันในการนำยีนบำบัดหรือเครื่องมือแก้ไขยีนเข้าไปในเซลล์นั้นอาศัยไวรัสหรืออนุภาคนาโน แต่ผู้ให้บริการเหล่านี้มีความสามารถในการบรรทุกสินค้าที่จำกัด
หากยานพาหนะขนส่งในปัจจุบันเปรียบเสมือนเรือใบ โครโมโซมมนุษย์เทียมก็เปรียบเสมือนเรือบรรทุกสินค้า ซึ่งมีความสามารถในการบรรทุกยีนที่ใหญ่และกว้างกว่ามาก
ปัญหา? มันยากที่จะสร้าง โครโมโซมของเราแตกต่างจากแบคทีเรียหรือยีสต์ซึ่งมีรูปร่างเป็นวงกลม โครโมโซมของเรามีลักษณะเหมือนตัว "X" ที่ศูนย์กลางของแต่ละจุดจะมีศูนย์กลางโปรตีนที่เรียกว่าเซนโทรเมียร์ซึ่งช่วยให้โครโมโซมแยกตัวและทำซ้ำเมื่อเซลล์แบ่งตัว
ในทางหนึ่ง เซนโทรเมียร์เปรียบเสมือนปุ่มที่ช่วยรักษาชิ้นส่วนผ้าที่หลุดลุ่ย—แขนของโครโมโซม—ให้คงเดิม ความพยายามก่อนหน้านี้ในการสร้างโครโมโซมเทียมของมนุษย์มุ่งเน้นไปที่โครงสร้างเหล่านี้ โดยแยกตัวอักษร DNA ที่สามารถแสดงโปรตีนภายในเซลล์ของมนุษย์เพื่อยึดโครโมโซม อย่างไรก็ตาม ลำดับดีเอ็นเอเหล่านี้จับตัวอย่างรวดเร็วเหมือนกับเทปสองหน้า และจบลงที่ลูกบอลซึ่งทำให้เซลล์เข้าถึงยีนที่เพิ่มเข้ามาได้ยาก
เหตุผลหนึ่งอาจเป็นเพราะลำดับดีเอ็นเอสังเคราะห์สั้นเกินไป ทำให้ส่วนประกอบมินิโครโมโซมไม่น่าเชื่อถือ การศึกษาครั้งใหม่นี้ได้ทดสอบแนวคิดนี้โดยวิศวกรรมการประกอบโครโมโซมของมนุษย์ที่มีขนาดใหญ่กว่าเมื่อก่อนมาก
แปดคือเลขนำโชค
แทนที่จะเป็นโครโมโซมรูป X ทีมงานได้ออกแบบโครโมโซมเทียมของมนุษย์ให้เป็นวงกลม ซึ่งเข้ากันได้กับการจำลองแบบในยีสต์ วงกลมนี้บรรจุคู่ตัวอักษร DNA จำนวนมากถึง 760,000 คู่ ซึ่งมีขนาดประมาณ 1/200 ของโครโมโซมของมนุษย์ทั้งหมด
ภายในวงกลมนั้นมีคำสั่งทางพันธุกรรมเพื่อสร้างเซนโทรเมียร์ที่แข็งแรงขึ้น ซึ่งเป็น “ปุ่ม” ที่ช่วยรักษาโครงสร้างโครโมโซมให้สมบูรณ์และสามารถทำให้มันทำซ้ำได้ เมื่อแสดงออกภายในเซลล์ยีสต์ ปุ่มจะคัดเลือกกลไกโมเลกุลของยีสต์เพื่อสร้างโครโมโซมเทียมของมนุษย์ที่แข็งแรง
ในรูปแบบวงกลมเริ่มแรกในเซลล์ยีสต์ โครโมโซมของมนุษย์สังเคราะห์สามารถส่งผ่านไปยังเซลล์ของมนุษย์ได้โดยตรงผ่านกระบวนการที่เรียกว่าเซลล์ฟิวชั่น นักวิทยาศาสตร์นำ “สิ่งห่อหุ้ม” รอบๆ เซลล์ยีสต์ออกด้วยการบำบัดทางเคมี ซึ่งช่วยให้ส่วนประกอบของเซลล์ รวมถึงโครโมโซมเทียม รวมเข้ากับเซลล์ของมนุษย์โดยตรงภายในจานเพาะเชื้อ
เช่นเดียวกับมนุษย์ต่างดาวผู้มีเมตตา โครโมโซมสังเคราะห์ที่เพิ่มเข้ามาจะรวมเข้ากับเซลล์เจ้าบ้านของมนุษย์อย่างมีความสุข แทนที่จะเกาะกันเป็นเศษซากที่มีพิษ วงกลมกลับเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเป็นรูปเลขแปด โดยมีเซนโทรเมียร์จับวงกลมไว้ด้วยกัน โครโมโซมเทียมอยู่ร่วมกับโครโมโซมรูปตัว X อย่างมีความสุข โดยไม่เปลี่ยนการทำงานปกติ
สำหรับการบำบัดด้วยยีน จำเป็นอย่างยิ่งที่ยีนที่เพิ่มเข้ามาจะยังคงอยู่ในร่างกายแม้ว่าเซลล์จะแบ่งตัวก็ตาม ข้อดีนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเซลล์ที่มีการแบ่งตัวอย่างรวดเร็ว เช่น มะเร็ง ซึ่งสามารถปรับตัวให้เข้ากับการรักษาได้อย่างรวดเร็ว หากโครโมโซมสังเคราะห์เต็มไปด้วยยีนยับยั้งมะเร็ง ก็สามารถควบคุมมะเร็งและโรคอื่นๆ ได้ตลอดชั่วอายุเซลล์
โครโมโซมมนุษย์เทียมผ่านการทดสอบแล้ว พวกเขาคัดเลือกโปรตีนจากเซลล์เจ้าบ้านของมนุษย์เพื่อช่วยให้พวกมันแพร่กระจายเมื่อเซลล์ถูกแบ่งออก ดังนั้นจึงเป็นการอนุรักษ์ยีนเทียมจากรุ่นสู่รุ่น
การฟื้นฟู
มีการเปลี่ยนแปลงไปมากมายนับตั้งแต่โครโมโซมเทียมของมนุษย์ตัวแรก
เครื่องมือแก้ไขยีน เช่น CRISPR ช่วยให้เขียนพิมพ์เขียวทางพันธุกรรมของเราใหม่ได้ง่ายขึ้น กลไกการนำส่งที่มุ่งเป้าไปที่อวัยวะหรือเนื้อเยื่อเฉพาะกำลังเพิ่มสูงขึ้น แต่โครโมโซมสังเคราะห์อาจจะกลับมาได้รับความสนใจอีกครั้ง
โครโมโซมเทียมไม่สามารถเจาะเข้าไปในจีโนมของเราและขัดขวางการแสดงออกของยีนตามปกติได้ ซึ่งต่างจากพาหะไวรัส ซึ่งเป็นพาหนะนำส่งยีนที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับการบำบัดหรือแก้ไขยีน ซึ่งทำให้พวกมันมีความปลอดภัยมากขึ้น
แม้ว่าเทคโนโลยีจะมีช่องโหว่ก็ตาม โครโมโซมที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมักจะหายไปเมื่อเซลล์แบ่งตัว ยีนสังเคราะห์ที่วางอยู่ใกล้เซนโทรเมียร์ ซึ่งเป็น “ปุ่ม” ของโครโมโซม อาจขัดขวางความสามารถของโครโมโซมเทียมในการทำซ้ำและแยกออกจากกันเมื่อเซลล์แบ่งตัว
แต่สำหรับ Dawe การศึกษานี้มีความหมายมากกว่าเซลล์ของมนุษย์เพียงอย่างเดียว หลักการของการปรับวิศวกรรมเซนโทรเมียร์ที่แสดงในการศึกษานี้สามารถนำไปใช้กับยีสต์และอาจ "ใช้ได้กับทุกอาณาจักร" ของสิ่งมีชีวิต
วิธีการนี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จำลองโรคของมนุษย์หรือผลิตยาและวัคซีนได้ดีขึ้น กล่าวโดยกว้างๆ ว่า "เร็วๆ นี้ อาจเป็นไปได้ที่จะรวมโครโมโซมเทียมไว้เป็นส่วนหนึ่งของชุดเครื่องมือที่ขยายตัวเพื่อจัดการกับความท้าทายระดับโลกที่เกี่ยวข้องกับการดูแลสุขภาพ ปศุสัตว์ และการผลิตอาหารและเส้นใย" เขาเขียน
เครดิตภาพ: วอร์เรน อูโมห์ / Unsplash
- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: https://singularityhub.com/2024/03/26/human-artificial-chromosomes-could-ferry-tons-more-dna-cargo-into-cells/
- :มี
- :เป็น
- :ไม่
- $ ขึ้น
- 000
- 2023
- 8
- a
- ความสามารถ
- เกี่ยวกับเรา
- เข้า
- ข้าม
- ปรับ
- เพิ่ม
- ที่เพิ่ม
- ที่อยู่
- ความก้าวหน้า
- กับ
- การอนุญาต
- ช่วยให้
- คนเดียว
- ด้วย
- an
- สมอ
- และ
- สัตว์
- ใด
- เข้าใกล้
- เป็น
- อาวุธ
- รอบ
- เทียม
- AS
- การชุมนุม
- มั่นใจ
- At
- ผู้เขียน
- แบคทีเรีย
- BE
- กลายเป็น
- รับ
- ก่อน
- เบน
- ดีกว่า
- เทคโนโลยีชีวภาพ
- Black
- พิมพ์เขียว
- ร่างกาย
- ทั้งสอง
- เขตแดน
- แต้
- นำ
- สร้าง
- การก่อสร้าง
- สร้าง
- แต่
- ปุ่ม
- by
- ที่เรียกว่า
- CAN
- โรคมะเร็ง
- ความจุ
- ซึ่ง
- ผู้ให้บริการ
- พกพา
- การปฏิบัติ
- เซลล์
- เซลล์
- ศูนย์
- ท้าทาย
- ความท้าทาย
- การเปลี่ยนแปลง
- เปลี่ยนแปลง
- ตรวจสอบ
- สารเคมี
- การสับ
- โครโมโซม
- วงกลม
- วงกลม
- กลม
- เมื่อเทียบกับ
- เข้ากันได้
- สมบูรณ์
- ส่วนประกอบ
- ได้
- counterparts
- ที่สร้างขึ้น
- ที่สร้างขึ้น
- เครดิต
- CRISPR
- ปัจจุบัน
- ปรับแต่ง
- ทศวรรษที่ผ่านมา
- ส่ง
- การจัดส่ง
- ออกแบบ
- ได้รับการออกแบบ
- แม้จะมี
- DID
- ยาก
- โดยตรง
- โรค
- จาน
- ความผิดปกติ
- ทำลาย
- แบ่ง
- แบ่งออก
- แบ่ง
- ดีเอ็นเอ
- Dont
- สองเท่า
- dr
- ยาเสพติด
- แต่ละ
- ก่อน
- ง่ายดาย
- บรรณาธิการ
- ความพยายาม
- สิ้นสุด
- วิศวกร
- วิศวกรรม
- ชั้นเยี่ยม
- การสร้างความมั่นใจ
- เข้าสู่
- ทั้งหมด
- โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
- จำเป็น
- ที่จัดตั้งขึ้น
- แม้
- ในที่สุด
- ทุกๆ
- วิวัฒนาการ
- คาย
- ตัวอย่าง
- ที่ขยาย
- ด่วน
- แสดง
- ไกล
- ชื่อจริง
- มุ่งเน้น
- อาหาร
- สำหรับ
- ฟอร์ม
- ราคาเริ่มต้นที่
- ฟังก์ชัน
- ฟังก์ชั่น
- ต่อไป
- การผสม
- แก้ไขยีน
- รุ่น
- ชั่วอายุคน
- ทางพันธุกรรม
- พันธุวิศวกรรม
- เหตุการณ์ที่
- เป้าหมาย
- ครึ่ง
- ยาก
- มี
- he
- สุขภาพ
- การดูแลสุขภาพ
- แข็งแรง
- หนัก
- ช่วย
- โฮลดิ้ง
- หวัง
- เจ้าภาพ
- สรุป ความน่าเชื่อถือของ Olymp Trade?
- อย่างไรก็ตาม
- HTTPS
- Hub
- เป็นมนุษย์
- ความคิด
- if
- ผลกระทบ
- สำคัญ
- in
- ประกอบด้วย
- รวมเข้าด้วยกัน
- แรกเริ่ม
- ภายใน
- คำแนะนำการใช้
- แบบบูรณาการ
- เข้าไป
- ร่วมมือ
- IT
- ITS
- jpeg
- เก็บ
- เก็บ
- ที่รู้จักกัน
- ใหญ่
- ที่มีขนาดใหญ่
- ใหญ่ที่สุด
- ปลาย
- ชั้นนำ
- จดหมาย
- กดไลก์
- น่าจะ
- ถูก จำกัด
- การเชื่อมโยง
- ที่อาศัยอยู่
- อีกต่อไป
- สูญหาย
- เครื่องจักรกล
- ทำ
- หลัก
- ทำ
- การทำ
- วัสดุ
- อาจ..
- หมายความว่า
- กลไก
- ยารักษาโรค
- ผสาน
- วิธี
- วิธีการ
- แบบ
- โมเลกุล
- เดือน
- ข้อมูลเพิ่มเติม
- มากที่สุด
- มาก
- ลึกลับ
- พื้นเมือง
- โดยธรรมชาติ
- ใกล้
- ใหม่
- ปกติ
- ปกติ
- of
- ปิด
- มักจะ
- เก่า
- on
- ครั้งเดียว
- ONE
- คน
- ไปยัง
- or
- อื่นๆ
- ของเรา
- เกิน
- ยกเครื่อง
- แน่น
- ส่วนหนึ่ง
- ส่วน
- ผ่าน
- เพนซิล
- คน
- เงย
- ชิ้น
- พืช
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- เป็นไปได้
- ที่อาจเกิดขึ้น
- คาดการณ์
- กด
- ข่าวประชาสัมพันธ์
- หลักการ
- ปัญหา
- กระบวนการ
- ก่อ
- การผลิต
- ป้องกัน
- โปรตีน
- โปรตีน
- ใจเร่งเร้า
- R
- พิสัย
- อย่างรวดเร็ว
- ค่อนข้าง
- เหตุผล
- สูตร
- ที่เกี่ยวข้อง
- ปล่อย
- วางใจ
- ยังคง
- ลบออก
- แทนที่
- การจำลองแบบ
- การทำซ้ำ
- การวิจัย
- ส่งผลให้
- ขึ้น
- ลวก
- ปลอดภัยมากขึ้น
- วิทยาศาสตร์
- นักวิทยาศาสตร์
- กลุ่ม
- แยก
- รูปร่าง
- เรือ
- สั้น
- แสดง
- ง่าย
- ตั้งแต่
- เดียว
- ขนาด
- บาง
- ในไม่ช้า
- โดยเฉพาะ
- ไฟฉายสว่างจ้า
- กระจาย
- Stability
- ยังคง
- โครงสร้าง
- โครงสร้าง
- ศึกษา
- อย่างเช่น
- สังเคราะห์
- สังเคราะห์
- เป้า
- ทีม
- เทคโนโลยี
- ทดสอบ
- การทดสอบ
- กว่า
- ที่
- พื้นที่
- ของพวกเขา
- พวกเขา
- ตัวเอง
- แล้วก็
- ทฤษฎี
- การรักษา
- การรักษาด้วย
- ล้อยางขัดเหล่านี้ติดตั้งบนแกน XNUMX (มม.) ผลิตภัณฑ์นี้ถูกผลิตในหลายรูปทรง และหลากหลายเบอร์ความแน่นหนาของปริมาณอนุภาคขัดของมัน จะทำให้ท่านได้รับประสิทธิภาพสูงในการขัดและการใช้งานที่ยาวนาน
- พวกเขา
- นี้
- ในปีนี้
- แต่?
- ตลอด
- ตลอด
- ดังนั้น
- อย่างแน่นหนา
- ไปยัง
- ร่วมกัน
- โทน
- เกินไป
- เครื่องมือ
- เครื่องมือ
- การรักษา
- อุโมงค์
- สอง
- เข้าใจ
- มหาวิทยาลัย
- แตกต่าง
- ใช้
- มือสอง
- ไร้ประโยชน์
- การใช้
- พาหนะ
- ยานพาหนะ
- ไวรัส
- ไวรัส
- ช่องโหว่
- คือ
- ทาง..
- we
- คือ
- เมื่อ
- ที่
- WHO
- กว้าง
- จะ
- กับ
- ไม่มี
- งาน
- เขียน
- ปี
- ยัง
- ลมทะเล