کتاب ویرایش هدفمند ژنوم با نوکلئازهای اختصاصی

معرفی کتاب ویرایش هدفمند ژنوم با نوکلئازهای اختصاصی

کتاب الکترونیکی «ویرایش هدفمند ژنوم با نوکلئازهای اختصاصی» (Targeted Genome Editing with Custom Nucleases) نوشتهٔ «تاکاشی یاماموتو» و با ترجمهٔ «علیرضا عباسی»، «محمد سبزه‌زاری» و «معصومه زینالی» توسط انتشارات دانشگاه تهران منتشر شده است. این کتاب به بررسی فناوری‌های نوین ویرایش ژنوم، به‌ویژه ابزارهایی مانند نوکلئازهای انگشت‌روی، افکتورهای شبه‌فعالساز رونویسی و سامانهٔ کریسپر/کس۹ می‌پردازد. اثر حاضر برای دانشجویان و پژوهشگران حوزهٔ زیست‌فناوری، ژنتیک و علوم زیستی تدوین شده است. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب ویرایش هدفمند ژنوم با نوکلئازهای اختصاصی

این کتاب به عنوان یکی از منابع تخصصی و به‌روز در زمینهٔ ویرایش ژنوم، به معرفی و تشریح ابزارهای مولکولی پیشرفته‌ای می‌پردازد که امکان تغییر هدفمند توالی‌های ژنتیکی را در انواع موجودات زنده فراهم می‌کنند. اثر حاضر ابتدا تاریخچه و مبانی علمی فناوری‌هایی مانند نوکلئازهای انگشت‌روی (ZFN)، افکتورهای شبه‌فعالساز رونویسی (TALEN) و سامانهٔ کریسپر/کس۹ را مرور می‌کند و سپس به کاربردهای گستردهٔ آن‌ها در علوم زیستی، پزشکی، کشاورزی و زیست‌فناوری می‌پردازد. کتاب با نگاهی پژوهش‌محور، هم به جنبه‌های فنی و هم به چالش‌های عملی و اخلاقی این فناوری‌ها می‌پردازد. از ویژگی‌های این اثر، پوشش مثال‌های متنوع از کاربرد ویرایش ژنوم در سلول‌های انسانی، جانوری، گیاهی و حتی میکروارگانیسم‌ها است. همچنین، کتاب به ابزارهای نرم‌افزاری و روش‌های انتقال این فناوری‌ها به سلول‌ها اشاره می‌کند و آیندهٔ پژوهش و درمان مبتنی بر ویرایش ژنوم را ترسیم می‌کند.

خلاصه کتاب ویرایش هدفمند ژنوم با نوکلئازهای اختصاصی

این کتاب با مروری بر پیشرفت‌های فناوری ویرایش ژنوم، ابتدا به معرفی ابزارهای نوکلئازی اختصاصی مانند ZFN و TALEN می‌پردازد و سازوکار عملکرد آن‌ها را در ایجاد شکست‌های دورشته‌ای DNA و ترمیم این شکست‌ها توسط سلول توضیح می‌دهد. سپس، سامانهٔ کریسپر/کس۹ به عنوان تحولی در مهندسی ژنتیک معرفی می‌شود و نحوهٔ هدف‌گیری و برش توالی‌های خاص ژنومی توسط این سیستم تشریح می‌شود. کتاب به بررسی روش‌های طراحی و ساخت این ابزارها، اختصاصیت و کارایی آن‌ها و همچنین راهبردهای افزایش دقت و کاهش اثرات ناخواسته می‌پردازد. بخش قابل توجهی از کتاب به کاربردهای عملی ویرایش ژنوم در مدل‌های مختلف زیستی اختصاص دارد؛ از سلول‌های انسانی و حیوانی گرفته تا گیاهان و میکروارگانیسم‌ها. همچنین، مثال‌هایی از تولید مدل‌های بیماری، اصلاح ژنتیکی محصولات کشاورزی و توسعهٔ روش‌های درمانی جدید ارائه می‌شود. نویسنده به چالش‌های فنی، محدودیت‌ها و ملاحظات اخلاقی این فناوری‌ها نیز اشاره می‌کند و در نهایت، چشم‌انداز آیندهٔ ویرایش ژنوم و نقش آن در زیست‌فناوری و پزشکی را ترسیم می‌کند.

چرا باید کتاب ویرایش هدفمند ژنوم با نوکلئازهای اختصاصی را خواند؟

این کتاب برای کسانی که به دنبال درک عمیق و ساختاریافته از فناوری‌های ویرایش ژنوم هستند، منبعی جامع و به‌روز فراهم می‌کند. خواننده با مطالعهٔ این اثر با مبانی علمی، ابزارهای عملی و کاربردهای گستردهٔ ویرایش ژنوم آشنا می‌شود و می‌تواند روند توسعهٔ این فناوری‌ها و تأثیر آن‌ها بر علوم زیستی، پزشکی و کشاورزی را دنبال کند. همچنین، کتاب به چالش‌ها و آیندهٔ این حوزه می‌پردازد و دیدی واقع‌بینانه نسبت به فرصت‌ها و محدودیت‌های ویرایش ژنوم ارائه می‌دهد.

خواندن کتاب ویرایش هدفمند ژنوم با نوکلئازهای اختصاصی را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های زیست‌فناوری، ژنتیک، زیست‌شناسی سلولی و مولکولی و پزشکی مناسب است. همچنین، برای افرادی که در حوزهٔ کشاورزی، اصلاح نژاد و زیست‌فناوری صنعتی فعالیت دارند و به دنبال آشنایی با فناوری‌های نوین ویرایش ژنوم هستند، مفید خواهد بود. برای کسانی که به دنبال راهکارهای عملی در زمینهٔ اصلاح ژنتیکی و مدل‌سازی بیماری‌ها هستند نیز این کتاب توصیه می‌شود.

فهرست کتاب ویرایش هدفمند ژنوم با نوکلئازهای اختصاصی

- فصل اول: ویرایش ژنوم با استفاده از نوکلئازهای انگشت‌روی و افکتورهای شبه‌فعالساز رونویسی مروری بر مبانی، ساختار و روش‌های مهندسی نوکلئازهای انگشت‌روی و افکتورهای شبه‌فعالساز رونویسی، اختصاصیت و کاربردهای آن‌ها در علوم زیستی.- فصل دوم: جدیدترین فناوری ویرایش ژنوم (کریسپر/کس۹) معرفی سامانهٔ کریسپر/کس۹، سازوکار طبیعی آن در ایمنی باکتری‌ها، نحوهٔ هدف‌گیری و برش DNA، طراحی راهنما و راهبردهای افزایش دقت و کاهش اثرات ناخواسته.- فصل سوم: ویرایش ژنوم در لاین‌های سلولی انسان کاربرد ویرایش ژنوم در سلول‌های انسانی، مدل‌سازی بیماری‌ها، اصلاح ژنتیکی و چالش‌های انتقال و ایمنی.- فصل‌های چهارم تا دوازدهم: کاربردهای ویرایش ژنوم در مدل‌های جانوری و گیاهی بررسی ویرایش ژنوم در نماتدها، کرم ابریشم، توتیای دریایی، ماهی، دوزیستان، موش و موش صحرایی و گیاهان عالی؛ روش‌ها، چالش‌ها و نتایج عملی.- فصل سیزدهم: آینده و چشم‌اندازهای ویرایش ژنوم جمع‌بندی، کاربردهای نوین، چالش‌های اخلاقی و فنی و مسیرهای آیندهٔ پژوهش در این حوزه.

بخشی از کتاب ویرایش هدفمند ژنوم با نوکلئازهای اختصاصی

«ویرایش ژنوم با استفاده از نوکلئازهای اختصاصی، از فناوری‌های نوظهوری است که به دستورزی دقیق ژنوم موجودات مختلف از باکتری تا گیاهان و جانوران کمک می‌کند. جذابیت این موضوع از آنجاست که به تقریب تغییر اختصاصی ژنوم برای موجودات امکان‌پذیر شده است که در چند سال گذشته دور از ذهن بود. تا به امروز، دستورزی‌های ژنتیکی مختلفی در کشت‌های سلولی و موجودات زنده، شامل معرفی و خاموشی ژن از طریق ناقل‌های اختصاصی و ویرایش کروموزوم گزارش شده است. در واقع، ما به‌طور مستمر از پیشرفت سریع این عرصه و آنچه این فناوری امکان‌پذیر می‌کند، در شگفتیم. سال‌ها بعد از ابداع تکنیک نوکلئازهای انگشت‌روی، معرفی تکنیک TALEN در ۲۰۱۰ امکان دستورزی ژنوم بسیاری از موجودات غیرمدل را فراهم کرد. ظهور سامانهٔ کریسپر/کس۹ نیز در ۲۰۱۳ به نوبهٔ خود، دوران جدیدی از تحقیقات ویرایش ژنوم را برای ما رقم زد. در مقایسه با سایر زیست‌فناوری‌ها؛ ویرایش ژنوم به طرز عجیبی با سرعت پیشرفت کرد. به همین دلیل بعضی از محققان از وجود آن بی‌اطلاع هستند و بسیاری اساس این فناوری را نمی‌دانند و از کاربرد آن در موجودات خاص بی‌اطلاع هستند. به این ترتیب، در کتاب حاضر دو هدف دنبال می‌شود: اول معرفی تاریخچه‌ای از توسعهٔ ابزار ویرایش ژنوم مانند نوکلئازهای انگشت‌روی، TALEN و کریسپر/کس۹ برای افرادی که در این مورد تازه‌کار هستند؛ هدف دوم پرداختن به کاربردهای ویرایش ژنوم در موجودات مختلف.»