CRISPR ტექნოლოგიის გამოყენებით, გერმანიაში მეცნიერებმა მსოფლიოში პირველი გენეტიკურად მოდიფიცირებული ობობები შექმნეს.
რა თქმა უნდა, ამ ობობებს სუპერგმირების შექმნა არ შეუძლიათ (ყოველ შემთხვევაში, ამ ეტაპზე). არ არიან რადიოაქტიურები. მიუხედავად იმისა, რომ მათი დნმ შეცვლილია, არაფერი შეცვლილა მათ შხამში — ისინი კვლავ ჩვეულებრივი სახლის ობობები არიან.
გენეტიკური მოდიფიკაციების შედეგად, ზოგიერთ ობობას არ აქვს თვალები, ზოგიერთს კი მანათობელი წითელი აბრეშუმის გამომუშავების უნარი განუვითარდა.
ამისათვის მეცნიერებმა გენების რედაქტირების ხელსაწყო CRISPR-Cas9 გამოიყენეს, რომელიც მათ უჯრედის გენომის კონკრეტული ადგილების ამოჭრის, ამოცლის ან სხვა მიმდევრობების ჩასმის საშუალებას აძლევს.
თუ გაინტერესებთ, რატომ გააკეთეს მეცნიერებმა ეს, გეტყვით, რომ მათი მიზანი დიდწილად კონცეფციის დამტკიცება იყო. მკვლევრებმა გამოუყენებელ პოტენციალს მიაგნეს, როდესაც გააცნობიერეს, რომ ეს ტექნოლოგია ობობებზე ჯერ არ იყო ნაცადი — თუ გავითვალისწინებთ ობობას აბრეშუმის უნიკალურ თვისებებს.
„თუ გავითვალისწინებთ შესაძლო გამოყენებათა ფართო დიაპაზონს, გასაკვირია, რომ CRISPR-Cas9-ის გამოყენებით კვლევები ობობებზე ამ დრომდე არ ჩატარებულა“, — ამბობს კვლევის ავტორი, გერმანიის ქალაქ ბაიროითის უნივერსიტეტის ბიოქიმიკოსი თომას შაიბელი.
ობობები ბუნების საოცრებები არიან. მათ შთამბეჭდავ ევოლუციურ წარმატებას მიაღწიეს, უკვე 400 მილიონი წელიწადია, რაც არსებობენ და აერთიანებენ ჩვენთვის ცნობილ 50 000-ზე მეტ სახეობას. დედამიწის ორგანიზმთა ყველა რიგს შორის, ობობები მეშვიდე ადგილზე არიან სახეობათა სრული მრავალფეროვნების თვალსაზრისით.
განსაკუთრებული ინტერესის საგანია მათი აბრეშუმი. სულ მცირე შვიდი ტიპია მხოლოდ წრიული აბლაბუდის მქსოველ ნაირსახეობათა შორის, რომელთაგან თითოეული საკმაოდ განსხვავებულია. ზოგიერთი ობობას აბრეშუმის დაჭიმვის სიმტკიცე ფოლადის მსგავსია, აქვთ სიმტკიცისა და წონის შეუდარებელი თანაფარდობა, რომ აღარაფერი ვთქვათ ელასტიკურობასა და მოქნილობაზე.
ადამიანები ოდითგანვე ცდილობდნენ ობობას აბრეშუმის მაგიის დაუფლებას, მაგრამ მცირე წარმატებას თუ მიაღწიეს. ობობების უმეტესობა ტერიტორიული მტაცებელია და ვერ ეგუებიან სხვა ობობების კომპანიაში ყოფნას, რაც შეუძლებელს ხდის მათ მოშენებას აბრეშუმის ჭიების მსგავსად.
მიუხედავად იმისა, რომ ობობების სინთეტიკური აბრეშუმი სწრაფად უმჯობესდება და ბუნებრივ ვერსიასაც კი უწევს კონკურენციას, ობობების აბრეშუმის გამომუშავების გენების რედაქტირების სწავლას მაინც უნიკალური ღირებულება გააჩნია.
ვინაიდან არ არსებობდა ობობებში გენების რედაქტირების პრეცედენტი, შაიბელმა და მოსმა კოლეგებმა მარტივი მიზნით დაიწყეს — გენის მოცილებით.
მკაფიო შედეგებისათვის, მათ აიღეს გენი sine oculis, რომელიც თვალის განვითარებაში მონაწილეობს.
ამის შემდეგ, ამოცანის შესასრულებლად შექმნეს გენების რედაქტირების სისტემის ვერსია, რომელიც სახლის ჩვეულებრივ ობობათა (Parasteatoda tepidariorum) მუცელში მოათავსეს. პროცედურამდე მდედრ ობობებს ანესთეზია გაუკეთეს.
CRISPR-ის ამ კომპონენტმა იმოქმედა ობობას კვერცხუჯრედებზე, რამაც შემდეგ, როცა მამრის დნმ-ს შეურწყეს, განაპირობა უთვალებო ობობების გამოჩეკა.
მას შემდეგ, რაც სახლის ობობების გენეტიკური მოდიფიკაციის პროცესი უკვე შექმნილი ჰქონდათ, შემდეგი ნაბიჯი აბრეშუმის გენებთან მუშაობა იყო. ამისათვის, მკვლევრებმა აიღეს სპიდროინის მწარმოებელი გენი; სპიდროინი არის ძირითადი ცილა ობობას აბრეშუმში, რომელიც ამ აბრეშუმის ყველაზე ძლიერ ტიპში გვხვდება.
წინა ექსპერიმენტის მსგავსად, ეს მიზნობრივი გადაწყვეტა მკვლევრებმა მდედრ ობობებში შეიყვანეს — ამჰერად წითელი მანათობელი ცილისათვის საჭირო გენური მიმდევრობით.
ამის შემდეგ, გამოჩეკილი ობობების ნაწილმა წითელი, მანათობელი აბლაბუდა დაახვია, რაც იმის მანიშნებელი იყო, რომ აბრეშუმის ცილაში გენის მიმდევრობის შეცვლა წარმატებით განხორციელდა.
„პირველად მსოფლიოში, ვაჩვენეთ, რომ CRISPR-Cas9-ის საშუალებით შესაძლებელია ობობას აბრეშუმის ცილებში სასურველი მიმდევრობის ჩასმა, შესაბამისად, აბრეშუმის ამ ბოჭკოების ფუნქციონალიზაციის გააქტიურება“, — ამბობს შაიბელი.
კვლევა Angewandte Chemie-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია uni-bayreuth.de-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
