CAMERA: detektivsko oko i "crna kutija" molekularne biologije

CRISPR  tek treba da nam pokaže sve svoje trikove. Naučnici koriste ovaj mehanizam kako bi napravili novo oruđe molekularne biologije, nešto što su nazvali CRISPR - mediated analog multievent recording apparatus ili  CAMERA, koji bi omogućio praćenja tj. "snimanje" određenih dešavanja u stanici. Zapravo, CAMERA  je neka vrsta stanične "crne kutije".

Naučnici sa Harvarda, David Liu i Weixin Tang su uspjeli kreirati dva tipa ovoga što su nazvali CAMERA. 

U prvom CAMERA 1 eksperimentu, ubacili su u bakteriju dva plazmida, koja su se malkice razlikovali jedan od drugog. Zatim su iskoristili  CRISPR-Cas 9 kako bi izrezali jedan od plazmida za vrijeme izlaganja određenom stimulusu.To je potaklo stanicu da kreira novi plazmid kako bi zamijenila oštećeni plazid. Naučnici su mjerili proporciju ispravljenih i i normalnih plazmida i utvrđeno je da je kod bakterijskih stanica koje su bile izložene antibioticima smanjen broj izmijenjenih plazmida. Na taj način je stvoren dokaz o događajima koji su se desili.

Također, Liu i Tang su uspjeli pronaći način kako da resetuju "snimljene" podatke, brišući "crnu kutiju".

U CAMERA 2 naučnici su promijenili individualna slova genetičkog koda kada je stanica bila izložena određenim stimulusima. Opet je stvoren trag o izvršenoj promjeni.

Sve ove neobične stvari koji harvardski dvojac opisuje, moguće su zbog jedne manjkavosti CRISPR  tehnike. Naime, ovaj mehanizam služi bakterijama za izrezivanje neželjenih sekvenci DNK, ali pri tome može napraviti i slučajne promjene na ciljanom genu, tzv. "stohastičke promjene", slučajne promjene. Upravo stoga, CRISPR metoda neće za dugo biti metoda genske terapije ljudi jer ne znamo kakav dar-mar može napraviti dok pomoću nje izrezujemo mutaciju. 

Međutim ove stohastičke promjene, slučajne greške već prije su neke grupe istraživača uspjele koristiti kao bar-kodove - markere promjena na stanicima. Uravo ta osobina stanica koja je reakcija na CRISPR, možda može biti iskorištena za "snimanje" toga što se dogodilo u stanici. 

CAMERA  radi na malim grupama stanica od svega 10-tak stanica te se time približavaju cilju od snimanja dešavanja u samo jednoj jedinoj stanici. Naučnici se nadaju kako će uspjeti koristiti ovo oruđe i na stanicama životinja, ljudi i biljaka, a ako to bude moguće, naučnici će pomoću nje moći pratiti neke vrlo fine procese u stanicama, recimo koji se to geni pale, a koji gase  pri određenim procesima. 

Rad o ovom oruđu je objavljen 15. februara 2018. u časopisu Science pod naslovom  "Rewritable multi-event analog recording in bacterial and mammalian cells"