Hubrecht Enstitüsü’ndeki Hans Clevers grubundan araştırmacılar, insan organoidleri veya mini organlardaki belirli genleri etiketlemek için yeni bir genetik araç geliştirdiler CRISPR-HOT
Hepatositlerin¹ nasıl bölündüğünü ve çok fazla DNA içeren anormal hücrelerin nasıl göründüğünü araştırmak için CRISPR-HOT adlı bu yeni yöntemi kullandılar.
İlginizi çekebilir: CRISPR / Cas9 Nedir?
TP53 kanser genini devre dışı bırakarak, anormal hepatositlerin yapılandırılmamış bölümlerinin daha sık olduğunu ve kanser gelişimine katkıda bulunabileceğini gösterdiler. Organoidler laboratuvarda yetiştirilebilen mini organlardır. Bu mini organlar çok küçük bir doku parçasından büyür ve bu çeşitli organlar için mümkündür.
Bu organoidleri genetik olarak değiştirme yeteneği biyolojik süreçlerin incelenmesi ve hastalıkların modellenmesinde çok yardımcı olacaktır. Bununla birlikte, şimdiye kadar, genetik olarak değiştirilmiş insan organoidlerinin üretiminin, genom mühendisliği yöntemlerinin eksikliği nedeniyle zor olduğu kanıtlanmıştır.
CRISPR-HOT
Birkaç yıl önce araştırmacılar, küçük moleküler makas gibi davranan CRISPR / Cas9 ‘un DNA’daki belirli bir yerini kesin olarak kesebileceğini keşfettiler. Bu yeni teknoloji genetik mühendisliği üzerine büyük ölçüde yardımcı oldu. Homolog² olmayan uç birleştirme yoluyla DNA parçasının insan organoidlerine sokulmasının, şimdiye kadar kullanılan diğer yöntemden aslında daha verimli ve sağlam olduğunu keşfettiler. Yeni metodlarına CRISPR-HOT ismini verdiler.
Hücreleri Renklendirme
Araştırmacılar daha sonra insan organoidlerinin DNA’sına floresan etiketleri eklemek için CRISPR-HOT ‘u kullandılar, böylece bu floresan etiketler belirli genlere yapışacaklar. İlk olarak, araştırmacılar bağırsakta çok nadir görülen spesifik hücre tiplerini işaretlediler: entero endokrin hücreler. Bu hücreler, örneğin glikoz seviyelerini, gıda alımını ve mide boşalmasını düzenlemek için hormonlar üretir.
Bu hücreler çok nadir olduğu için incelenmesi zordur. Bununla birlikte, CRISPR-HOT ile araştırmacılar bu hücreleri farklı renklerde kolayca “boyadılar”, ardından kolayca tanımlayıp analiz ettiler. İkincisi, araştırmacılar karaciğerdeki belirli bir hücre türünden, safra duktal hücrelerinden türetilen organoidleri boyadılar.
CRISPR-HOT kullanarak keratinleri, hücrelerin iskeletinde yer alan proteinleri görselleştirdiler. Şimdi bu keratinlere ayrıntılı ve yüksek çözünürlükte bakabilecekleri için, araştırmacılar organizasyonlarını ultra yapısal bir şekilde ortaya çıkardılar.
Bu keratinler, hücreler farklılaştığında ekspresyonu da değiştirir. Bu nedenle, araştırmacılar CRISPR-HOT’un hücre kaderi ve farklılaşmasını incelemek için yararlı olabileceğini öngörmektedir.
Karaciğerde anormal hücre bölünmesi
Karaciğer içinde, normal bir hücrenin iki (veya daha fazla) DNA’sını içeren birçok hepatosit vardır. Bu hücrelerin nasıl oluştuğu ve bu anormal miktarda DNA nedeniyle bölünüp bölünemeyeceği belirsizdir.
Yetişkinler bu anormal hepatositlerden fazlasını içerir, ancak kanser gibi hastalıklarla ilgili olup olmadıkları belirsizdir. Artegiani ve Hendriks, hepatositte hücre bölünmesi makinelerinin belirli bileşenlerini etiketlemek için CRISPR-HOT ‘u kullandılar.
Artegiani: “Normal hepatositlerin çok düzenli bir şekilde bölündüğünü, her zaman belirli bir yönde iki kardeş hücreye bölündüğünü gördük.”
Buna ek olarak, araştırmacılar, TP53³ geninde karaciğer kanserinde sıklıkla bulunan bir mutasyonun hepatositlerde anormal hücre bölünmesi üzerindeki etkilerini araştırdı. TP53 olmadan bu anormal hepatositler çok daha sık bölünüyordu. Bu, TP53’ün kanser gelişimine katkıda bulunma yollarından biri olabilir.
Araştırmacılar, CRISPR-HOT ‘un herhangi bir gen veya hücre tipini görselleştirmek ve birçok gelişimsel ve hastalıkla ilgili soruyu incelemek için birçok insan organoidine uygulanabileceğine inanıyorlar.
Hepatositler¹ : Karaciğerin temel işlevsel parenkim hücresi.
Homolog² : Bir başkasının tam olarak yerini tutan.
TP53 geni, tümör proteini p53 adı verilen bir proteini yapmak için genetik kod barındırır. Bu protein bir tümör baskılayıcı olarak işlev görür; hücrelerin büyümesini ve çoğalmasını kontrol altında tutar (örneğin çok hızlı çoğalmasını engeller).
Çeviri: Ülkü Güngör / Kaynak: Phys Org