Genome-wide CRISPR knockout cell screening platform for the disease vector tick species Ixodes scapularis
تؤسس هذه الدراسة أول منصة لفحص تعطيل الجينات باستخدام تقنية كريسبر-كاس9 (CRISPR-Cas9) على نطاق الجينوم بالكامل في ناقل مرض لايم، وهو القراد من نوع إيكسوديس سكابولاريس (Ixodes scapularis)، حيث نجحت في تحديد الجينات الضرورية للياقة الخلوية والمقاومة لضغوط محددة لتوفير أول دليل تجريبي واسع النطاق على وظيفة الجينات في هذا النوع من القراد.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل القراد أسود الساق (Ixodes scapularis) كأنه شاحنة توصيل بيولوجية صغيرة تحمل عن طريق الخطأ بضائع خطيرة مثل مرض لايم وأمراض أخرى إلى البشر. لقد رسم العلماء بالفعل خريطة مفصلة للغاية لغرفة محرك هذه الشاحنة (جينومها)، لكنهم لا يعرفون حقًا ما الذي يفعله كل ترس أو مسمار أو سلك بشكل فردي. لديهم المخطط، لكنهم لم يختبروا الأجزاء ليروا كيف تعمل الآلة.
ولإصلاح ذلك، بنى الباحثون "مختبر اختبار" جديدًا داخل خلايا القراد. فكر في هذه المنصة كأنها مصنع ضخم ومؤتمت حيث يمكنهم سحب جزء واحد محدد (جين) في كل مرة لمعرفة ما يحدث عندما يغيب. هذا هو فحص تعطيل الجينات باستخدام تقنية CRISPR-Cas9. إنه يشبه الميكانيكي الذي، بدلاً من التخمين أي جزء هو المعطل، يقوم ببساطة بإزالة كل جزء واحدًا تلو الآخر ليرى أي إزالة ستجعل المحرك يتلعثم أو يتوقف.
لإثبات أن مختبر الاختبار الجديد الخاص بهم يعمل، أجروا ثلاثة "اختبارات إجهاد" محددة:
- اختبار اللياقة: تحققوا من الأجزاء الضرورية فقط لبقاء خلية القراد حية وصحية. إذا أزلت هذه الأجزاء، تنهار الخلية فورًا.
- اختبار السموم: عرضوا الخلايا لمواد سامة مختلفة:
- كلوريد النحاس: مادة كيميائية يمكن أن تكون ضارة بالخلايا.
- أنتيميسين أ (Antimycin A): مادة توقف الخلايا عن إنتاج الطاقة.
- ديستروكسين أ (DA): سم طبيعي تصنعه فطريات (Metarhizium anisopliae) تحاول قتل القراد.
من خلال رؤية الأجزاء التي احتاجتها الخلايا للنجاة من هذه السموم، اكتشف العلماء أي الجينات تعمل كدرع للقراد أو كفريق إصلاح ضد هذه التهديدات المحددة.
الاكتشاف الكبير
قبل هذه الدراسة، لم يكن لدينا سوى القليل من الأدلة التجريبية حول ما تفعله جينات القراد هذه بالفعل. هذه الورقة البحثية هي المرة الأولى التي ينجح فيها العلماء في استخدام طريقة "سحب الجزء" هذه على القراد (وهي مجموعة من العنكبيات تسمى Acari).
النتيجة هي قائمة ضخمة من "الأوائل". بالنسبة للعديد من الجينات، هذه هي المرة الأولى التي نعرف فيها وصف وظيفتها. بعض هذه الجينات هي مثل أدوات عالمية موجودة في العديد من الحيوانات، بينما البعض الآخر هو "أدوات تخصصية" فريدة يمتلكها القراد فقط. لم يكتشف الباحثون الأجزاء فحسب؛ بل قدموا للمجتمع العلمي دليل تشغيل كامل وعاملًا ومجموعة جديدة من الأدوات لفهم كيفية عمل الآلات البيولوجية للقراد، وتحديدًا التركيز على كيفية بقائه وعمله.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.