خانه / تازه‌ها / بیوتکنولوژی / ژن‌های تراریخته می‌توانند کاملا تحت کنترل باشند

ژن‌های تراریخته می‌توانند کاملا تحت کنترل باشند

پشه‌های ناقل مالاریا به منظور مقاوم شدن به این بیماری از نظر ژنتیکی تغییر یافته‌اند. اما سؤال اینجاست که چه مقدار پشه باید در طبیعت آزاد شود تا جایگزین پشه‌های وحشی ناقل بیماری شوند؟ مهم‌ترین الگو برای آزاد سازی این پشه‌ها چه می‌باشد؟ چگونه می‌توان آزاد سازی پشه‌ها را کنترل نمود؟ آیا ژن‌های تراریخته می‌توانند کاملا تحت کنترل باشند؟

ویروس مالاریا
تصویر میکروسکوپی گلوبول قرمز آلوده شده توسط ویروس مالاریا. (تصویر از ویکیپدیا).

آزاد سازی پشه‌های تراریخته به محیط زیست بدون داشتن جواب این سؤالات منجر به صدمات جبران ناپذیری به طبیعت خواهد شد. محققان دانشگاه هاروارد و پرینستون مدل ریاضی برای برای الگو توزیع ژن‌های تغییریافته به طبیعت استفاده نمودند که می‌تواند به طور موثری جایگزین پشه‌های نوع وجشی شده و همچنین به طور ایمن تحت کنترل باشند. 

در فرایند معمول تکامل ویژگی‌ها خاص احتمال کمی دارند که در نتاج به ارث برسند. اما با سیستم ویرایش ژن کریسپر، محققان در حال حاصر می‌توانند به طور کامل ویژگی خاص را به نتاج انتقال دهند. با استفاده از این روش می‌توان در زمان کوتاهی در ژن‌های گونه وحشی نیز تغییرات مورد نظر را اعمال نمود.

اگرچه این سیستم‌ها منجر به نگرانی‌هایی در مورد فرار پشه‌های تراریخته از آزمایشگاه شدند که می‌تواند اثرات جبران ناپذیری بر اکوسیستم وارد نماید. به منظور مراقبت از چنین رخدادهایی پژوهشگران معادله غیر خطی پراکنش را ابداع نمودند که نحوه فرار ژن را مدل سازی می‌نماید. این مدل‌ها چارچوبی را برای توزیع این ژن‌ها در نظر می‌گیرد که بتوان ژن‌هایی که در حال تغییر در تعادل هستند را کنترل نمود. کنترل این ژن‌ها از طریق شاخصه‌هایی می‌باشند که در ژن‌ها تعبیه گردیده‌اند. به این منظور سوییچ‌هایی برای آغازیش یا اتمام موج تحریک ژنی یا موج ژن درایو تعبیه می‌شود که منجر به القا صفات مورد نظر در نتاج می‌گردد. 

در این مدل توزیع ژن‌ها در طبیعت، فاصله زمانی بین موج پراکنش ژن‌ها بر اساس پارامترهای تلقیح می‌باشد که حد بحرانی آنها قابل محاسبه باشد. همچنین پژوهشگران دریافتند که با ایجاد حساسیت درایو ژنی به ترکیباتی که برای ژن‌های وحشی بدون اثر می‌باشند مانند برخی از حشره کش ها، توزیع درایو ژنی می‌تواند موقف گردد. 

این مطالعات نشان می‌دهد که چگونه علوم ریاضی و فیزیکی می‌تواند بر اساس نتایج آزمایشات علوم بیولوژی بنیان گردد. در این بین محققان امیدوارند در آینده در هنگام استفاده از تکنولوژی درایو ژنی، درک مناسب‌تری نسب به جهش‌های ژنی و تعداد نوسانات  در جمعیت ارگانیسم‌ها به دست بیاورند. 

  

منبع

Hidenori Tanaka, Howard A. Stone, David R. Nelson. Spatial gene drives and pushed genetic waves. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; 201705868 DOI: 10.1073/pnas.1705868114

 Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences. (2017). Genetically modified genes that can be safely controlled. Retrieved from thecellule.com, available online at: http://taq.ir/1396/05/05/2174

درباره حمید احمدیان مقدم

من به علوم و فناوری های نوین علاقه مند هستم!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *