سلام خدمت دوستان

یکی از کارهای زیبایی که در بیوتکنولوژی انجام میشه اتصال دو یا چند پروتئین مختلف به هم هست. نمونه های زیادی از فیوژن پروتئین ایجاد شده از قبیل ایمونوتوکسین ها که یک توکسین رو به یک آنتی بادی متصل میکنن. یا ایمونوکینازها که یک کیناز رو به آنتی بادی متصل میکنن. ایمونوسایتوکین ها که یک سایتوکین رو به آنتی بادی متصل میکنن. پروتئین های متصل به Fc که برای افزایش طول عمر پروتئین کاربرد دارن و ...

این دست کارهای تحقیقاتی در ایران هم به خوبی انجام شده و میشه. در ایجاد فیوژن پروتئین و هر آزمایش دیگه نحوه طراحی و هدف از طراحی خیلی اهمیت داره. خیلی باید فکر کرد و مطالعه کرد و از انجام کارهای جدید هم ترس نداشت. اگه در طراحی فیوژن پروتئین نوآوری وجود نداشته باشه مقالش جای خوبی چاپ نمیشه و خیلی مورد استقبال جامعه علمی قرار نمیگیره. پس برای ایجاد فیوژن پروتئین طراحی و هدف حرف اول رو میزنن.

در پایین یه نمونه مقاله فیوژن پروتئین جدید میارم که یک قسمت از پروتئین Case9 رو که فعالیت نوکلئازی نداره اما توانایی اتصال به RNA راهنمای خودش رو داره و میتونه به یک محل اختصاصی روی ژنوم تارگت بشه رو به یک دمین فعال کننده رونویسی متصل کردن که بتونه رونویسی از یک ژن خاص رو در سلول فعال کنه.

CRISPR-Case9 یک سیستم جدید ویرایش ژنوم هست که به ما این قابلیت رو میده با استفاده از اتصال اختصاصی یک RNA راهنما به محل اختصاصی روی ژنوم در اون ناحیه شکست دو رشته ای ایجاد کنیم که هم برای Knockout کردن یک ژن کاربرد داره هم برای Insert کردن هدفمند یک ژن به یک ناحیه مشخص روی ژنوم. سیستم های ویرایش ژنی قبل از کریسپر شامل Zinc Finger Nucleases و TALEN بر پایه اتصال اختصاصی پروتئین ها با DNA بودند و چون طراحی یک پروتئین برای اینکه بتونه به یک DNA خاص متصل بشه سخت هست و شاید خیلی افینیتی اتصال خوبی ایجاد نکنه سیستم ویرایش ژنی کریسپر تحولی در ویرایش ژنوم ایجاد کرده. دوستان اگه تمایل به مطالعه بیشتر دارن میتونن مقالاتی که پایین قرار دادم رو مطالعه بفرمایند.

(یه چیزی تو پرانتز بگم. در سیستم ویرایش ژن TALEN از یک سری دمین های تکراری استفاده میکنن که با تغییر اسید آمینه های 12 و 13 اون دمین میتونه به طور اختصاصی به یک نوکلئوتیئد متصل بشه. مثلا NI آدنین رو میشناسه، HD سیتوزین رو میشناسه، NG تیمین رو میشناسه و NN گوانین و آدنین رو میشناسه. با تکرار های خاص این دمین ها میتونیم یک فیوژن پروتئین ایجاد کنیم که توانایی اتصال به یک DNA خاص رو داره. این دمین های پروتئینی اولین بار در یک باکتری پاتوژن گیاهی با جنس Xanthomonas کشف شدن. از نظر من TALEN یکی از زیبایی های بیوتکنولوژی هست.)


Rational design of mini-Cas9 for transcriptional activation

Development and Applications of CRISPR-Cas9 for Genome Engineering