Genome Editing

تغيير وتعديل توالي الجينوم مباشرة اما باضافة او حذف او استبدال القواعد النتروجينية لل DNA في مواقع محددة من جينوم الكائن او الخلية ، وبذا يمكن ان تستعمل في علاج الامراض الوراثية لانها تستطيع ان تصحح المطفر منها او المعطوب او تعطيل عمل الجين غير المرغوب فيه .

وتستعمل في هذه العمليات انزيمات القطع Nucleases المهندسة وراثيا ( GEEN ) التي تعمل على قطع الاشرطة المزدوجة لل DNA واحداث (Double Stranded Breaks ( DSBs  . واعتمدت الطرق او التقنيات على استغلال انظمة الاصلاح الخلوي لتوجيه الانزيمات الى مناطق خاصة ولاغراض خاصة وسميت الانزيمات المهندسة بالمقصات الجزئيئة Molecular Scissors . وذلك بالاعتماد على حقيقة ان الانزيمات القاطعة تتكون من جزئين ، الاول يقوم بعملية القطع ، والاخر هو المسئول عن تمييز تواليات خاصة في DNA للارتباط بها والسماح للجزء الاول بقطع التوالي ، والحقيقة ان الجزء الثاني هو محط انظار عمليات الهندسة الوراثية . وقد تم هندسة بعض هذه الوسائل منها وعلى مدى زمني

-اصابع الزنك (Zinc Finger Nucleases ( ZFNs المؤلف من 30 حامض اميني مطوية بشكل ββα ثابتة وتميز توالي مكون من 3 - 4 قواعد نتروجينية من DNA باستعمال 6 من الحوامض الامينية التي تعرف بحلزون التمييز Recognition Helix ، وتعد هذه الانزيمات واستخداماتها الاكثر تطورا اذ وصلت الى مراحل التجارب السريرية في العلاجات الوراثية .

- والنوع الاخر هو (Transcription Activator-Like Effector Nucleases ( TALENs  وهو يشبه الى حد كبير نوعية واستعمال اصابع الزنك .

- والنظام الاخر هو Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats
( CRISPR/Cas)  الذي يمثل احد انظمة الدفاع في الاحياء بدائية النواة ، وفي هذا النظام يستعمل الانزيم القاطع Cas9 الذي يرتبط الى تواليات DNA بمساعدة تواليات من RNA

- والنظام الرابع هو Meganucleases وهذه الانزيمات لها امتدادات طويلة من تواليات DNA لتميزها ولذلك يصعب هندستها في معظم الاحيان او ليس من السهولة التلاعب بها لذلك تستعمل في حالات خاصة .

ومجمل الآليات موضحة في الاتي :