Το CRISPR είναι το σύνολο των μοριακών ψαλιδιών που αλλάζουν τον κόσμο. Είναι ένα ένζυμο που κόβει το DNA και οι επιστήμονες κατάλαβαν το 2012 ότι θα μπορούσαν να το αναπτύξουν για φθηνή και αποτελεσματική επεξεργασία γονιδίων: Ακριβώς τοποθετήστε το μόριο CRISPR με ένα κομμάτι RNA (ένα λεπτό λουρί γενετικού υλικού που κολλά στο DNA) για να το καθοδηγήσετε , και μπορεί να αποκόψει και να "ξαναγράψει" οποιοδήποτε απόσπασμα του DNA το οποίο οι διαχειριστές του θα ήθελαν να στοχεύσουν.
Οι ερευνητές παίζουν με το CRISPR εδώ και χρόνια, αντιμετωπίζουν τον ιό HIV, διαγράφουν γενετικές ασθένειες από τα κύτταρα των πειραματικών ανθρώπινων εμβρύων και αυξάνουν τη δυνατότητα μεταμοσχεύσεων διασταυρούμενων οργάνων. Κάποιοι επιστήμονες μιλούν ακόμη σοβαρά για την αναζωογόνηση του μακρόθεν μαύρου μαμούθ με τη βοήθεια του CRISPR.
Μέχρι τώρα, όμως, οι επιστήμονες δεν παρακολούθησαν άμεσα το CRISPR. Ξέρουν ότι λειτουργεί, γιατί αν χρησιμοποιείται CRISPR σε μερικά κύτταρα, αυτά τα κύτταρα εκτοξεύουν το DNA με τις τροποποιήσεις που εφαρμόζονται. Αλλά επειδή τα εμπλεκόμενα μόρια υπάρχουν σε μια τόσο μικρή κλίμακα, είναι απίστευτα δύσκολο να τα παρατηρήσετε άμεσα στη δράση.
Αλλά "δύσκολο" δεν σημαίνει αδύνατο. Σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στις 10 Νοεμβρίου στο περιοδικό Nature Communications, ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Mikihiro Shibata του Πανεπιστημίου Kanazawa και Hiroshi Nishimasu του Πανεπιστημίου του Τόκιο αποκάλυψε μια οπτική παρατήρηση του CRISPR σε δράση.
Την ίδια ημέρα, ο Nishimasu μοιράστηκε ένα GIF στο Twitter που δείχνει ότι η δράση ξεδιπλώνεται σε σχεδόν πραγματικό χρόνο.
Είναι λίγο δύσκολο να αναλύσουμε τι συμβαίνει εδώ, αλλά τα βέλη που οι ερευνητές πρόσθεσαν βοήθεια. Αυτές οι μακριές καφέ-καφέ γραμμές; Αυτά είναι σκέλη DNA. Η κίτρινη κηλίδα; Αυτό είναι το ένζυμο CRISPR-Cas9, που ονομάζεται CRISPR για συντομία, και το σμάλτο του κατευθυνόμενου RNA. Τα μοβ βέλη δείχνουν στο σημείο στο σκέλος που δαγκώνει το CRISPR και το δεύτερο κομμάτι του DNA, που υποδεικνύεται από το γκρι βέλος, διαχωρίζεται αφού ο CRISPR τελειώσει. Η όλη διαδικασία, η οποία επιταχύνεται στο GIF, διαρκεί περίπου 30 δευτερόλεπτα.
Οι ερευνητές κατέλαβαν το βίντεο χρησιμοποιώντας μια τεχνική γνωστή ως μικροσκοπία ατομικής δύναμης. Σε μια θέση blog για την Nano Research Group του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Γεωργίας, ο ερευνητής Wenjie Mai, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα εργασία, εξήγησε ότι η μικροσκοπία ατομικής δύναμης περιλαμβάνει την ύπαρξη ενός θέματος ξανά και ξανά, σημείο προς σημείο, πολύ γρήγορα, απότομη βελόνα και καταγραφή της δύναμης που συναντά η βελόνα. Επιτρέπει στους ερευνητές να κατασκευάσουν τραχεία - αλλά εξαιρετικά απότομες, σε όρους νανοκλίμακας - εικόνες και βίντεο της περιοχής που επηρεάζεται.
Αυτό το βίντεο αποκαλύπτει για πρώτη φορά μια άμεση παρατήρηση του CRISPR συμπεριφέροντας ακριβώς όπως οι ερευνητές είχαν υποψιάσει για καιρό. Ο Ατλαντικός ανέφερε χθες (13 Νοεμβρίου) ότι όταν οι ερευνητές έδειξαν το βίντεο τους σε μια διάσκεψη στο Big Sky της Μοντάνα, το ακροατήριο γεμάτο από έμπειρους χρήστες CRISPR.
