CRISPRi tehnoloogia – ka siinsamas Tartus!

DNA peamine ülesanne organismis on sünteesida valke. Selleks vajab ta RNA-d, mis moodustub DNA ühe ahela matriitsina.

FOTO: Kaader filmist «Inimloomus».

Uus tähekombinatsioon CRISPR alles tõuseb inimeste teadvusesse, kuna sellega seotud meetodid on bioloogias tõotanud silmapaistvaid läbimurdeid. Ka Tartu ülikooli teadlased kasutavad laboreis geenide uurimisel sedasama tehnoloogiat.

CRISPR eesti keelde ümber panduna tähendab, et need on DNA-lõigud, mis on nii päri- kui tagurpidi lugedes ühesugused ning omavahel kogumina seotud. Inglise keeles Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Silmas peetakse siinkohal mikroorganismide DNAd.

CRISPR Cas9 biotehnoloogilise tööriista põhimõtte laenasidki teadlased baktereilt ning see suudab inimese DNA kolme miljardi nukleotiidipaari seast üles leida näiteks ka ühe tähe asukoha. Kui ühe tähe asukoha ülesleidmine on võimalik, on põhimõtteliselt võimalik juba ka raskete geenihaiguste ravimine.

Lähemalt seletab CRISPRi teemat kõrvalolev lugu «Bakteritelt on õppida midagi, mis aitab inimese geene ravida.»

Aga ka Tartu ülikooli molekulaar- ja rakubioloogia instituudi teadlased kasutavad oma laborites CRISPR Cas9 tehnoloogiat eesmärgiga uurida, mis ülesandeid üks või teine geen täidab.

Biotehnoloog Tõnis Org kommenteerimas dokumentaalfilmi «Inimloomus» PÖFFil, mis CRISPRil põhineva tööriista otseki puust ja punaseks selgeks tegi.

FOTO: Sille Annuk

Tartu ülikooli biotehnoloogia dotsent Tõnis Org selgitas, et töötatakse plasmiididega, tellides need Ameerika firmast Addgene, kuhu on kogutud suur osa maailma teadustöös kasutatavatest plasmiididest.

Plasmiidid on pärit samuti baktereist, need on kromosoomivälised DNA-molekulid, mida on mugav kasutada biotehnoloogilisete tööriistade ehitamisel.

Tõnis Org osutas seejärel Tartu ülikooli genoomika instituudi uuele, Euroopa teadusruumi õppetoolide (ERA chair) projektile cGEM (Center for Genomics, Evolution and Medicine), mis on leidnud Euroopa Liidu rahastuse ja aitab lähiaastail uurida geeniinfot just nende uute biotehnoloogiliste tööriistadega.

Väärtuslik kogum

Eesti geenipangas on juba 200 000 doonori andmed ning tänu DNA genotüpiseerimisele on siin olnud võimalik läbi viia ülegenoomseid assotsiatsiooni uuringuid.

Genotüpiseerimine ei tähenda kogu DNA järjestamist, vaid see annab teadlastele infot pärilikkuseaine oluliste piirkondade kohta, mis ühe või teise tunnusega on seotud.

Ülegenoomne assotsiatsiooni uuring aga tähendab, et võetakse näiteks inimesed, kel on kõrge vererõhk ehk need, kes põevad hüpertooniat, ning teised inimesed, kel ei ole kõrge vererõhu haigust. Seejärel hakatakse otsima, kas neil, kel on kõrge vererõhk, esineb mingeid geneetilisi variante suurema sagedusega kui teistel.

Eesti geenivaramu direktor Andres Metspalu kinnitas, et sel viisil on juba üles leitud mitusada sellist geenipiirkonda, mis igaüks eraldi võib mõjutada vererõhu väärtust. Kõik need sajad variandid koos näitavad aga, kellel on kõrge risk hüpertoonia tekkeks.

Tulemuseks esialgu statistiliselt olulised seosed, mis ei räägi veel sellest, kuidas konkreetne geen ühe või teise haiguse avaldumises päriselt rolli mängib. Üks võimalus seda teada saada ongi kasutada CRISPR-tehnoloogiat, mis aitab ühe või teise geeni kas välja lülitada või siis mõne tähepositsiooni muuta ja vaadata, kuidas see geeni avaldumist mõjutab. Inimese puhul muidugi tehakse neid eksperimente rakukultuurides ehk in vitro.

Koos maailma teadusega

Tartu ülikooli teadlased saavad käia maailma teadusega sel viisil ühte sammu. Mida rohkemate maade teadlased oma biopankade valimid ühendavad, seda täpsemad on uuringute tulemused ja nende ja kaal, eriti keerukate komplekshaiguste puhul, kus haiguse tekkemehhanismidest arusaamiseks on veel väga palju mõistatamist.

Ka võivad esile kerkida teatud populatsioonipõhised efektid, mis võivad välja tuua näiteks geenivariandid, mis põhjustavad haigusi ainult Põhjamaades, kuid ei pruugi seda teha näiteks mõnes Aasia populatsioonis.

Tagasi üles
Back