นักวิจัยชาวจีนสร้างเครื่องมือเพื่อแก้ไขส่วน DNA หลายล้านส่วนอย่างแม่นยำ

นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้ประกาศถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญในสาขาพันธุวิศวกรรม นั่นคือเครื่องมือที่สามารถแก้ไขคู่เบสของ DNA ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานที่ประกอบเป็นรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตได้หลายล้านคู่อย่างแม่นยำ

ระบบวิศวกรรมโครโมโซมแบบตั้งโปรแกรมได้ใหม่ของ นักวิทยาศาสตร์ชาว จีนได้รับการพัฒนาจากการปรับปรุงวิธีการแก้ไขยีนที่มีอยู่เดิม ซึ่งสามารถจัดการชิ้นส่วน DNA ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบแก้ไขเอนไซม์ดั้งเดิมถึง 3.5 เท่า - ภาพ: SCMP

ทีมวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Gao Caixia จากสถาบันพันธุศาสตร์และชีววิทยาการพัฒนาแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติจีน ประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาความท้าทายที่เกิดขึ้นเมื่อหลายสิบปีก่อนในการแก้ไข DNA จำนวนมากที่มีคู่เบสนับพันถึงล้านคู่ได้สำเร็จ

เครื่องมืออย่าง Crispr ได้ปฏิวัติการตัดต่อยีนในอดีต แต่ส่วนใหญ่แล้วเครื่องมือเหล่านี้จะทำงานกับยีนเดี่ยวๆ หรือเบสคู่ไม่กี่คู่ การแก้ไขดีเอ็นเอที่มีความยาวอย่างแม่นยำยังคงเป็นความท้าทาย

งานวิจัยของกลุ่มศาสตราจารย์ Cao Thai Ha ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Cell โดยแนะนำระบบ "วิศวกรรมโครโมโซมแบบตั้งโปรแกรมได้" (PCE) เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถแก้ไขส่วนดีเอ็นเอขนาดใหญ่ได้อย่างแม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสิ่งมีชีวิตชั้นสูง เช่น พืช

สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติจีน (สาขาปักกิ่ง) ระบุว่า PCE สามารถเปิดทิศทางใหม่ในด้านการปรับปรุงพันธุ์พืช การปรับปรุงคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร และการรักษาโรคทางพันธุกรรม นอกจากนี้ PCE ยังเป็นก้าวสำคัญในการสร้าง "โครโมโซมเทียม" ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มที่มีแนวโน้มดีสำหรับชีววิทยาสังเคราะห์ยุคใหม่

ศาสตราจารย์ Yin Hao ผู้เชี่ยวชาญด้านการตัดต่อยีนจากมหาวิทยาลัย Wuhan เรียกสิ่งนี้ว่า "ความก้าวหน้าที่สำคัญมาก" และอาจวางรากฐานสำหรับความก้าวหน้าครั้งสำคัญในทางการแพทย์และ การเกษตร

การเดินทางครั้งนี้เริ่มต้นด้วย Cre-Lox เอนไซม์ที่ค้นพบในช่วงทศวรรษ 1980 ซึ่งมีบทบาทสำคัญในชีวการแพทย์สำหรับการแทรก ย้อนกลับ หรือแทนที่ส่วนของ DNA ขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตาม Cre-Lox มีข้อจำกัดหลายประการ: ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อส่วน DNA ที่ต้องการแก้ไขยาวเกินไป ทำให้เกิด "แผลเป็น" ทางพันธุกรรมได้ง่าย และมีความเสี่ยงที่การเปลี่ยนแปลงจะย้อนกลับ ทำให้ผลลัพธ์ไม่เสถียร

ทีมของศาสตราจารย์ Cao Thai Ha ได้ออกแบบกลยุทธ์การแก้ไขภาพใหม่ทั้งหมดเพื่อแก้ไขจุดอ่อนข้างต้น ส่งผลให้ PCE มีประสิทธิภาพสูงกว่า Cre-Lox ถึง 3.5 เท่า ขจัด "รอยแผลเป็น" ทางพันธุกรรมได้อย่างสมบูรณ์ และลดโอกาสการย้อนกลับของการแก้ไขภาพให้เหลือน้อยที่สุด

ศาสตราจารย์โดอัน เฮา มองว่านี่เป็นก้าวสำคัญ เขาอธิบายว่าในอดีต การคัดเลือกเมล็ดพันธุ์ที่ตรงตามข้อกำหนด นักวิจัยอาจต้องทดลองแก้ไขเมล็ดพันธุ์มากถึง 1,000 เมล็ด แต่ด้วยเครื่องมือใหม่นี้ จำนวนเมล็ดพันธุ์ดังกล่าวสามารถลดลงเหลือเพียง 100 เมล็ด ช่วยประหยัดเวลาและความพยายามได้อย่างมาก

“ในช่วง 40 ปีที่ผ่านมา ถือเป็นกรณีที่หายากหรือไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนเลย ที่เอนไซม์ได้รับการปรับปรุงให้มีความสามารถเพิ่มขึ้นจนกลายเป็นเครื่องมือตัดต่อยีนยอดนิยมได้สำเร็จ” ศาสตราจารย์ Doan Hao กล่าว

ศาสตราจารย์แสดงความหวังว่าในอนาคตระบบ PCE จะสามารถแทนที่เครื่องมือ Cre-Lox ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการทั่ว โลก ได้ ซึ่งจะช่วยเปิดศักยภาพใหม่ๆ ให้กับการวิจัยทางการแพทย์และวิศวกรรมการเกษตร

กลับสู่หัวข้อ

มินห์ ไฮ

ที่มา: https://tuoitre.vn/nhom-nghien-cuu-trung-quoc-tao-cong-cu-chinh-sua-chinh-xac-hang-trieu-doan-adn-20250811145220972.htm