Германы Байройт хотын нам гүм лабораторид, судлаачдын баг генетикчдэд удаан хугацаанд амжилтгүй байсан зүйлийг биелүүлж, гялалзсан тор бүтээж чадлаа. Тэдний хийсэн судалгаагаар нэгэн амьд организмын геномыг өөрчилж, флюоресцент тор үйлдвэрлэх чадвартай байлгасан байна. Уг амжилт нь 2020 онд Химийн салбарт Нобелийн шагнал хүртсэн CRISPR-Cas9 гэх хүчирхэг ген-засварлах технологийг ашиглан хэрэгжүүлсэн юм. Тэд дэлхийд түгээмэл байдаг Parasteatoda tepidariorum хэмээх гэрийн аалзыг гялалзсан улаан тор нэхэх чадвартай болгож хувиргасан.

Энэ өөрчилсөн тор нь лабораторийн гэрэлд гялалзан, зөвхөн шинжлэх ухааны шинэ сонин зүйл биш гэдгийг харуулж байна. Энэ нь CRISPR технологийг аалзанд анх удаа амжилттай хэрэглэж буйг харуулж, биоматериал судалгааны шинэ хуудсыг нээж байгаа аж. Angewandte Chemie сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар, уг баг улаан флюоресцент уураг кодлох генийг шууд тор үйлдвэрлэх геномын хэсэгт оруулж чаджээ.

Геном тайрах нь: Өндгөн эсээс эхлэх

Энэхүү гайхамшигт ажлыг Байройтын их сургуулийн биохимийн судлаач Томас Шейбелийн удирдлаган доор хэрэгжүүлсэн байна. Тэрээр аалзны геном дээр CRISPR туршилт хийх боломжгүй байсан шалтгааныг олж мэдэхээр судалгаа явуулсан бөгөөд 'Өргөн хүрээний боломжит хэрэглээ байгаа гэдгийг харгалзан үзвэл CRISPR-Cas9-ийг аалзанд ашигласан ямар ч судалгаа хийгдээгүй нь гайхалтай' хэмээн онцолжээ.

Аалзнуудыг гадны оролтод маш мэдрэмжтэй болон нарийн төвөгтэй нөхөн үржихүйн системтэй тулгарахаас зайлсхийхийн тулд баг нь анестези хийсэн эмэгтэй аалзнуудын ооцитуудад CRISPR бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шууд шахсан байна. Ингэснээр тэдний ДНХ-г эр хүйсийн генетик материалтай нийлүүлэхээс өмнө өөрчлөх боломжтой болсон.

Тэдний анхны зорилго нь нүдний хөгжилд оролцдог 'sine oculis' генийг байгальд нөлөөлөх явдал байв. Нүдгүйгээр гарч ирсэн өөрчилсөн аалзнууд генийн 'хаалт'-уудыг аалзанд хэрэгжүүлэх боломжтойг харуулсан бөгөөд энэ нь илүү нарийн төвөгтэй өөрчлөлтүүдийг оролцуулахад үр дүнтэй болохыг баталгаажуулсан юм.

Нүдний генийг торны гени болгох алхам

Тэдний ойлголтыг олж авсны дараа судлаачид торон бүтэцтэй уураг болох спидроиныг өөрчлөхөд анхаарлаа төвлөрүүлсэн байна. Тэд улаан флюоресцент уургийг кодлох генийн ээлжийг геномын хэсэгт оруулж, торон бүтэцтэй уургийн найрлагыг өөрчлөх зорилго тавьжээ.

Аалзнууд томорч эхлэхэд, зарим нь УВ гэрэлд улаан өнгөтэй гоёмсог тор нэхэж эхэлсэн байна. Судалгаагаар энэ үр дүн CRISPR аргаар торны бүтэцтэй уургийг функциональ байдлаар өөрчлөх боломжтойг баталж буйг харуулж байна. 'Бид дэлхий даяар анх удаа CRISPR-Cas9-ийг ашиглан аалзны торон бүтэцтэй уургад хүссэн ээлжийг оруулж, эдгээр торон утсыг функциональ болгох боломжтойг харууллаа' гэж Шейбел хэлсэн байна.

Өөр материалын эрэл хайгуул

Аалзны торны сонирхол нь зөвхөн түүний гарал үүсэлд хамаарахгүй. Түүний суналтын хүчтэй байдал нь гангийнхтай харьцуулагдахуйц, уян хатан байдал нь резинийнхтэй адилхан байдаг тул аалзны торыг үйлдвэрийн болон биомедицин хэрэглээнд тохиромжтой материал гэж үздэг. Хиймэл утаснаас ялгаатай нь энэ нь био-лагтай, хөнгөн бөгөөд задрах боломжтой байдаг.

Түүхэндээ аалзыг торынх нь төлөө өсгөвөрлөх оролдлогууд амжилтгүй болсон. Учир нь тэдний голдуу ганцаардсан, заримдаа хүчлэлтэй зан чанар нь саад болдог байв. Хиймэл шийдлүүд нь аажмаар сайжирч байгаа ч, аалзнуудыг генетикийн аргаар эсвэл өөрчилсөн тор бүтээх чадвартай болгон хувиргах нь огт өөр хандлага юм.

Судлаачид энэ судалгаа нь голчлон боломжийг харуулж байгаа гэдгийг онцолсон ч, үр дагавар нь чухал юм. Торон бүтэцтэй утсыг генетикийн түвшинд тохируулах чадвартай болсноор эрдэмтэд мэс засал, сансрын технологид хэрэглэгдэх тусгай зориулалтаас эхлээд бүх төрлийн утсыг зохион бүтээх боломжтой болно. Одоогоор гялалзсан утаснууд нь амжилтын тэмдэг тэмдэг бөгөөд ирээдүйн боломжийн хэтийн төлөвийг харуулж буй дохио юм.