สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น แบคทีเรีย – เป็นที่ทราบกันดีว่ามีลำดับที่ได้มาจากชิ้นส่วน DNA ของไวรัสที่ติดเชื้อโปรคารีโอตก่อนหน้านี้ ลำดับเหล่านี้เรียกรวมกันว่า CRISPR สำหรับ’การทำซ้ำพาลินโดรมิกสั้นแบบกลุ่มที่เว้นระยะอย่างสม่ำเสมอ’มีบทบาทสำคัญในระบบการป้องกันไวรัสของแบคทีเรีย เนื่องจากทำให้สามารถจดจำและวางตัวเป็นกลางของไวรัสที่ติดเชื้อได้ หลังทำผ่านเอนไซม์ CaCRISPR-associated protein 9 ‘)
ซึ่งเป็นสารชีวโมเลกุลที่สามารถคลาย DNA เฉพาะที่ ตรวจสอบการมีอยู่ของลำดับ CRISPR
และเมื่อพบ ก็จะตัด DNA ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา CRISPR/Cas9 ได้กลายเป็นเครื่องมือแก้ไขจีโนมตามแนวคิดที่ว่าโปรตีน Cas9 สามารถเปิดใช้งานได้ด้วยลำดับที่คล้าย CRISPR ที่สร้างขึ้นเทียม
อย่างไรก็ตาม บางครั้ง เป้าหมายที่ไม่ถูกต้องจะถูก ‘จับ’ โดย Cas9 — เมื่อลำดับดีเอ็นเอที่ระบุผิดคล้ายกับลำดับเป้าหมายที่ตั้งใจมากเกินไป ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่า Cas9 เชื่อมโยง ‘สอบสวน’ และตัด DNA ได้อย่างไร Mikihiro Shibataจากมหาวิทยาลัยคานาซาวะและเพื่อนร่วมงานประสบความสำเร็จในการบันทึกวิดีโอการผูกมัดของ DNA และการเปลี่ยนแปลงของการตัดแยกของStaphylococcus aureus(แบคทีเรียเฉพาะ) Cas9
ด้วยกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมความเร็วสูง (HS-AFM) การสังเกตของพวกเขาจะช่วยให้เข้าใจกลไก
CRISPR-Cas9 ได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา HS-AFM ได้กลายเป็นเครื่องมือสร้างภาพนาโนอันทรงพลังสำหรับศึกษาโครงสร้างโมเลกุลและไดนามิกของพวกมันที่ความละเอียดเชิงพื้นที่สูง เพื่อให้สังเกตไดนามิกของโมเลกุลดังกล่าวได้ ตัวอย่างจำเป็นต้องวางบนวัสดุพิมพ์ที่เลือกอย่างระมัดระวัง สำหรับการศึกษาเชื้อStaphylococcus aureus Cas9 (SaCas9) Shibata และเพื่อนร่วมงานได้ทำการดัดแปลงพื้นผิวแก้วด้วยวิธีทางเคมี
ด้วยวิธีนี้ โมเลกุลที่สังเกตได้จะ ‘ติด’ กับซับสเตรต แต่ไม่แรงเกินไป เพื่อให้การเคลื่อนตัวของโมเลกุลยังคงสูงพอที่ปฏิกิริยาทางชีวโมเลกุลที่เกี่ยวข้องจะเกิดขึ้น — ช้าลงภายในช่วงเวลาที่ HS-AFM เข้าถึงได้
การเปิดใช้งาน Cas9 เทียมเกิดขึ้นผ่านการเชื่อมโยงกับโมเลกุล RNA (sgRNA) ที่เรียกว่าsingle-guide RNA (sgRNA)
ซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับลำดับดีเอ็นเอเป้าหมาย นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นเป็นครั้งแรกว่า SaCas9-sgRNA คอมเพล็กซ์ใช้โครงสร้างโมดูลาร์ที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถเปลี่ยนจากการกำหนดค่าแบบเปิดเป็นแบบปิด ซึ่งช่วยให้สามารถจับกับดีเอ็นเอได้ในที่สุด พวกเขายังสามารถถ่ายภาพการตัด DNA ที่ไซต์เป้าหมายได้อีกด้วย
credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์
