Công Nghệ CRISPR Đã Chỉnh Sửa Được Hơn 13,000 Ký Tự Gen Cùng Lúc

27 Tháng Ba 20191:57 SA(Xem: 1015)
Công Nghệ CRISPR Đã Chỉnh Sửa Được Hơn 13,000 Ký Tự Gen Cùng Lúc
Công Nghệ CRISPR Đã Chỉnh Sửa Được Hơn 13,000 Ký Tự Gen Cùng Lúc

Tính đến tháng 03/2019, CRISPR đang được biết đến như một công nghệ chỉnh sửa gen nhanh nhất, rẻ nhất và quan trọng là chính xác nhất. Nó cho phép các nhà khoa học thay đổi từng ký tự trên DNA của bộ gen.

 

Thông thường, sự chính xác khó đi cùng với số lượng. Mỗi lần chỉnh sửa gen, các nhà khoa học chỉ có thể dùng CRISPR để tạo ra một số lượng ít thay đổi trên DNA. Nhưng quan niệm có lẽ sẽ sớm bị xóa bỏ. Một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà công nghệ gen George Church tại Đại học Harvard cho biết, họ đã có khả năng sử dụng CRISPR để thực hiện 13,200 thay đổi di truyền cho một tế bào duy nhất. Đó là một kỷ lục được xác lập.

 

Chỉnh sửa gen trên quy mô lớn cho phép con người thiết kế lại sự sống của các sinh vật một cách triệt để hơn. Công nghệ cũng có thể cho phép chữa trị các bệnh di truyền, thậm chí tạo ra những giống loài mới.

 

Chỉnh sửa gen bằng CRISPR trên quy mô lớn đã từng được thử nghiệm trước đây. Hồi năm 2017, một nhóm nhà khoa học người Úc do Paul Thomas dẫn đầu đã sử dụng kỹ thuật để phá hủy thành công toàn bộ một nhiễm sắc thể Y của chuột. Chiến lược đang được xem như một phương pháp điều trị tiềm năng cho hội chứng Down, một rối loạn di truyền xảy ra ở trẻ có thừa một nhiễm sắc thể Y. Để làm được điều này, nhóm nghiên cứu đã nhắm mục tiêu CRISPR vào LINE-1, những đoạn trình tự DNA lặp đi lặp lại một cách bí ẩn nằm rải rác trong bộ gen. Những đoạn LINE-1 có khả năng tự sao chép, ước tính chiếm khoảng 17% bộ gen của chúng ta.

 

Tuy nhiên, việc chỉnh sửa gen trên quy mô lớn không phải lúc nào cũng thành công. Bởi CRISPR được ví như một cái kéo, nó sẽ cắt hở chuỗi xoắn kép của DNA. Cắt quá nhiều vị trí cùng lúc sẽ phá hủy gen, giết chết tế bào hoặc có thể gây ra những tổn hại nghiêm trọng cho sinh vật. Năm 2016, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Queensland, Úc đã cố gắng chỉnh sửa gen quy mô lớn trên 500 phôi chuột. Nhưng kết quả, những con chuột hoặc đều chết, hoặc lớn lên mà không thể sinh sản.

 

Để khắc phục vấn đề, nhóm nghiên cứu từ Đại học Harvard đã cải tiến CRISPR với một biến thể. Trong đó, việc chỉnh sửa gen diễn ra mà không làm đứt chuỗi xoắn kép của DNA. Các ký tự trong gen được thay thế như động tác rút bài, ví dụ thay C bằng T, G bằng A mà không làm hở gen. Theo báo cáo nghiên cứu được đăng trên BioRxiv, nhóm Harvard đã có thể thực hiện cùng lúc hơn 13,000 động tác rút bài như vậy, đáng chú ý là tất cả chỉ xảy ra trong một tế bào mà không phá hủy chúng.

 

Geoff Faulkner, tác giả nghiên cứu năm 2016 của Đại học Queensland nhận định: “Họ đã tìm ra cách để thực hiện thí nghiệm mà không gây ra sự mất ổn định trên toàn bộ bộ gen”. Gaetan Burgio, một nhà khoa học khác đến từ Đại học Quốc gia Úc cũng cho biết kết quả sẽ dẫn đến việc thiết kế lại triệt để các loài sinh vật. Dù vậy, các nhà khoa học Harvard có vẻ khiêm tốn khi nói về công trình của mình. George Church tin rằng công trình của họ có thể dẫn đến một phương pháp làm sạch bộ gen bằng cách loại bỏ rác di truyền trên DNA.

 

Phòng thí nghiệm của ông đã nhắm đến cách tiếp cận từ năm 2015, khi họ loại bỏ tất cả 62 bản sao của retrovirus ẩn giấu bên trong bộ gen của lợn. Những virus thông thường không gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng chúng có thể được tái kích hoạt và sống lại. Vì vậy, tạo ra những con lợn không mang gen retrovirus sẽ là một bước đệm quan trọng, hướng tới tương lai nếu chúng ta muốn nuôi nội tạng bên trong những con lợn, để cấy ghép sang cho con người. Church cho biết mục tiêu cuối cùng của ông là tạo ra được một nguồn cung cấp mô và các bộ phận cơ thể người miễn nhiễm với tất cả các loại virus.

 

Quá trình được gọi là tái mã hóa, sẽ bao gồm khoảng 9,811 sửa đổi di truyền chính xác. Church cho biết phòng thí nghiệm của ông đã bắt đầu thử nghiệm các quá trình tái mã hóa, sử dụng nguồn tế bào từ chính cơ thể ông. Các thí nghiệm được giám sát để bảo đảm an toàn và phù hợp với khuôn khổ đạo đức khoa học.

50Vote
40Vote
30Vote
20Vote
10Vote
00
Gửi ý kiến của bạn
Tắt
Telex
VNI
Tên của bạn
Email của bạn
Tạo bài viết
20 Tháng Chín 2019
Từ lâu, giới thạo tin đã tin rằng, Samsung sẽ thực hiện một cuộc cách mạng lớn trên Galaxy S11 ra mắt vào đầu năm 2020, sau những thay đổi chưa tích cực trên thế hệ Galaxy S10.
20 Tháng Chín 2019
Khoảng giữa tháng 09/2019, một nhóm nhà khoa học tại Đại học Michigan, Mỹ đã phát triển được tấm pin năng lượng Mặt Trời trong suốt như kính cửa sổ. Với khám phá mới, họ kỳ vọng pin năng lượng Mặt Trời sẽ không chỉ là những tấm panel tối màu lắp trên mái nhà, mà thay vào đó có thể trở thành cửa sổ từng ngôi nhà cho ánh sáng chiếu qua, hoặc lắp toàn bộ kính xung quanh những tòa nhà cao tầng, vừa đẹp vừa có thể tạo ra năng lượng sạch.
20 Tháng Chín 2019
Khoảng giữa tháng 09/2019, Bob Iger - Giám đốc điều hành của Disney, đồng thời cũng vừa từ chức khỏi Hội đồng quản trị của Apple sẽ ra mắt một cuốn sách vào cuối tháng. Iger đã chia sẻ một số trích đoạn quan trọng về Steve Jobs - đối tác, đồng nghiệp và là người bạn thân thiết của ông.
20 Tháng Chín 2019
Tựa những sợi tơ trời – mảnh dẻ và tinh tế - những sợi khí sốc, phát sáng được phủ khắp trời phía Chòm sao Thiên Nga (Chòm Cygnus).
20 Tháng Chín 2019
Khoảng giữa tháng 09/2019, có vẻ như Facebook vẫn chưa có ý định từ bỏ phát triển các thiết bị phần cứng, nhằm kết nối mọi người trên thế giới. Hãng đã tiếp tục ra mắt Portal TV, một thiết bị giúp biến chiếc TV thành công cụ chat video.
20 Tháng Chín 2019
Lệnh cấm của Mỹ đối với Huawei vẫn đang tiếp tục ảnh hưởng đến công ty, khi tư cách thành viên của họ trong nhiều nhóm lợi ích khác nhau liên tục bị đe dọa.