سامانه همایش های دانشگاه جیرفت

صفحه اصلی / سومین همایش بین المللی و چهارمین همایش ملی کشاورزی، محیط زیست و امنیت غذایی

کاربرد فناوری CRISPR/Cas9 در مهندسی ژنتیک میکروارگانیسم‌های غذایی برای ارتقای کیفیت و ایمنی غذایی

نویسندگان :

مرجان حیدرزاده¹

1- پژوهشگاه استاندارد

کلمات کلیدی :

CRISPR/Cas9،مهندسی ژنتیک میکروارگانیسم‌های غذایی،کیفیت غذایی،ایمنی غذایی

چکیده :

هدف: این مطالعه با هدف بررسی کاربرد فناوری CRISPR/Cas9 در مهندسی ژنتیک میکروارگانیسم‌های غذایی برای بهبود کیفیت و ایمنی غذایی انجام شده است. با استفاده از این ابزار ویرایش ژنوم دقیق، محققان می‌توانند میکروارگانیسم‌هایی با ویژگی‌های مطلوب توسعه دهند. روش تحقیق: سیستم CRISPR/Cas9 به عنوان یک ابزار قدرتمند برای ویرایش ژنوم عمل می‌کند و امکان اصلاح دقیق ژن‌هایی را که در تولید ترکیبات مفید در میکروارگانیسم‌ها دخیل هستند، فراهم می‌کند. این سیستم به‌طور دقیق توالی‌های DNA خاص را هدف قرار می‌دهد و آنها را برای ویرایش آماده می‌کند. تکنیک‌های مورد استفاده عبارتند از: 1-طراحی و سنتز RNA راهنما: RNA راهنما برای هدف قرار دادن ژن‌های خاص در میکروارگانیسم‌ها طراحی و سنتز می‌شود. 2-ترکیب همولوگ و اتصال انتهای غیرهمولوگ: این تکنیک‌ها برای ترمیم شکستگی‌های دو رشته‌ای استفاده می‌شوند و اطمینان حاصل می‌کند که ترمیم ژنوم دقیق باشد و اثرات غیرهدف به حداقل برسد. 3-انتقال ژن به میکروارگانیسم‌ها: اجزای CRISPR/Cas9 به میکروارگانیسم‌های هدف از طریق روش‌هایی مانند الکتروپوریشن یا درمان شیمیایی منتقل می‌شوند. 4-تأیید ویرایش ژن: تکنیک‌هایی مانند توالی‌یابی سنجر یا توالی‌یابی نسل بعدی برای تأیید ویرایش ژن استفاده می‌شوند. 5-ارزیابی فنوتیپی: میکروارگانیسم‌های ویرایش شده برای ویژگی‌های فنوتیپی مانند تولید پروبیوتیک یا آنتی‌بیوتیک ارزیابی می‌شود. یافته‌های پژوهش: فناوری CRISPR/Cas9 در مهندسی ژنتیک میکروارگانیسم‌های غذایی به موفقیت‌های قابل توجهی دست یافته است. به عنوان مثال، از آن برای ویرایش ژن‌های مرتبط با تولید پروبیوتیک استفاده شده است که منجر به توسعه میکروارگانیسم‌هایی شده است که به‌طور موثر می‌توانند سلامت روده را بهبود بخشند. علاوه بر این، CRISPR/Cas9 امکان ایجاد میکروارگانیسم‌هایی را فراهم کرده است که آنتی‌بیوتیک‌های جدید تولید می‌کنند و در مبارزه با مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها کمک می‌کنند. این فناوری همچنین در تولید باکتری‌های پروبیوتیک مقاوم به آنتی‌بیوتیک استفاده شده است که از انتشار ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، این فناوری در تولید مواد شیمیایی سبز و سوخت‌های زیستی نیز کاربرد دارد. در آینده، ممکن است از آن برای توسعه میکروارگانیسم‌هایی استفاده شود که پپتیدهای ضد میکروبی (AMPs) تولید می‌کنند و ایمنی ذاتی و مقاومت به بیماری‌های عفونی را تقویت می‌کنند. نتیجه‌گیری: فناوری CRISPR/Cas9 نقش حیاتی در ارتقای کیفیت و ایمنی غذایی دارد و امکان اصلاحات ژنتیکی دقیق را فراهم می‌کند. این فناوری می‌تواند در توسعه میکروارگانیسم‌های غذایی با ویژگی‌های مطلوب کمک کند و به امنیت غذایی و ایمنی جهانی کمک کند. در آینده، انتظار می‌رود که به‌طور گسترده در تولید محصولات غذایی با کیفیت بالا و ایمن استفاده شود و به چالش‌های ایمنی غذایی کمک کند.