استاد دوره: دکتر فرنوش فرزام؛ دانشجوی دکترای بیوشیمی دانشگاه تربیت مدرس

مدت زمان دوره: ۱۲ ساعت

به همراه سرتیفکیت شرکت در دوره به زبان انگلیسی از طرف مرکز رشد بیوتکنولوژی دانشگاه علوم پزشکی شیراز یا کمپانی CellMedEx فرانسه

سرفصل های دوره: 

۱. مفاهیم CRISPR/cas9، اجزا و مکانیسم

۲. روش استفاده از کریسپر برای ویرایش ژنوم

۳.  انتخاب و طراحی sgRNA

۴.  روش های انتقال سیستم کریسپر

۵.  طراحی و تفسیر روش مناسب استفاده از کریسپر در آزمایشگاه

توضیحات سرفصل‌های دوره: 

۱. مفاهیم CRISPR/cas9، اجزا و مکانیسم

کریسپر (CRISPR) مخفف clustered regularly interspaced short palindromic repeats به معنی تناوب‌های کوتاه پالیندروم فاصله‌دار منظم خوشه‌ای است که به مجموعه‌ای از توالی‌های DNA موجود در ژنوم‌های باکتریایی و آرکی‌ها اشاره دارد. Cas9 هم آنزیمی است که به عنوان قیچی مولکولی عمل می‌کند تا DNA را در مکان‌های خاص برش دهد که توسط یک مولکول RNA کوچک به نام RNA راهنما یا guide RNA که به اختصار gRNA نامیده می‌شود، هدایت می‌شود. سیستم CRISPR/cas9 براساس مکانیسم دفاعی باکتری‌ها در برابر عفونت‌های ویروسی کار می‌کند.

۲. روش استفاده از کریسپر برای ویرایش ژنوم

برای استفاده از CRISPR در ویرایش ژنوم، ابتدا یک RNA راهنمای خاص یا single guide RNA که به اختصار sgRNA نام دارد را طراحی و سنتز می‌کنند که مکمل توالی DNA هدفی است که می‌خواهند آن را تغییر بدهند. sgRNA در محل موردنظر به DNA متصل می‌شود و آنزیم cas9 را برای برش DNA هدایت می‌کند. پس از برش، مکانیسم‌های ترمیم سلول وارد عمل می‌شوند. می‌توان یک الگوی DNA با تغییرات ژنتیکی موردنظر را به سلول معرفی کرد تا ماشین ترمیم سلول از این الگو برای ترمیم DNA بریده شده استفاده کنند. این فرآیند اجازه می‌دهد تا تغییرات دقیقی مثل معرفی جهش‌های خاص، حذف یا درج ژن یا اصلاح بیان ژن انجام شوند.

۳. انتخاب و طراحی sgRNA

انتخاب و طراحی یک RNA راهنما (sgRNA) یک گام مهم در فناوری ویرایش ژن کریسپر است. sgRNA مسئول هدایت آنزیم cas9 به توالی DNA هدف است. هنگام طراحی یک sgRNA باید اطمینان حاصل کرد که به طور خاص به محل هدف مورد نظر در ژنوم متصل می‌شود. چندین ابزار آنلاین و نرم‌افزار برای کمک به طراحی sgRNA با تجزیه و تحلیل توالی DNA هدف و پیش‌بینی مکان‌های اتصال خارج از هدف بالقوه در دسترس هستند.

۴. روش‌های انتقال سیستم کریسپر

انتخاب روش انتقال بستگی به کاربرد خاص و نوع سلول‌ها یا موجودات مورد هدف دارد. برخی از روش‌های انتقال رایج شامل ناقل‌های ویروسی مانند آدنوویروس، الکتروپوراسیون (electroporation) و میکرواینجکشن (microinjection) هستند. هر روشی مزایا و محدودیت‌های خودش را دارد و هنگام انتخاب باید عواملی مانند کارایی، زنده ماندن سلول‌ها و اثرات انتقال به سلول خارج از هدف را در نظر گرفت.

۵. طراحی و تفسیر روش مناسب استفاده از کریسپر در آزمایشگاه

طراحی روش مناسب شامل انتخاب gRNA مناسب، بهینه‌سازی روش انتقال سیستم کریسپر به سلول‌ها یا ارگانیسم‌های هدف و طراحی آزمایش‌های کنترلی برای تایید نتایج است. تفسیر نتایج نیز شامل تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش‌های ویرایش ژن، تایید تغییرات موردنظر و ارزیابی هرگونه تغییر ناخواسته یا خارج از هدف است.

آیا می‌خواهید در دنیای بیوشیمی و ژنتیک پیشرفت کنید؟

آیا به دنبال درک عمیقی از مفاهیم CRISPR/Cas9 هستید؟ اگر پاسخ شما بله است، دوره آموزشی “ویرایش ژنوم با استفاده از کریسپر/Cas9” با استادی خانم فرنوش فرزام آغاز می‌شود.

خانم فرنوش فرزام، دانشجوی دکتری بیوشیمی دانشگاه تربیت مدرس، در این دوره آموزشی به شما مفاهیم CRISPR/Cas9، اجزا و مکانیسم، روش استفاده از کریسپر برای ویرایش ژنوم، انتخاب و طراحی sgRNA، روش‌های انتقال سیستم کریسپر و طراحی و تفسیر روش مناسب استفاده از کریسپر در آزمایشگاه را آموزش می‌دهد.

کریسپر چیست؟

کریسپر (CRISPR) یک فناوری ژنتیکی قدرتمند است که امکان ویرایش DNA و تغییر ژنوم سلول‌ها را فراهم می‌کند. این فناوری از سیستم دفاعی طبیعی که در میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری وجود دارد، الهام گرفته شده است. در این سیستم توالی DNA خاصی به نام CRISPR وجود دارد که دارای نقاط برش خاصی است و به عنوان راهنما عمل می‌کند. با استفاده از آنزیمی به نام Cas9 که با CRISPR مرتبط است، می‌توان یک توالی هدف را در ژنوم سلول پیدا کرد و برش‌های دقیقی ایجاد کرد. مکانیسم‌های ترمیم سلول پس از آن وارد عمل می‌شوند و برش‌ها را برطرف می‌کنند و منجر به تغییرات خاصی در DNA می‌شوند. این فناوری، ویرایش دقیق و کارآمد ژنوم را امکان‌پذیر می‌کند و کاربردهای گسترده‌ای در زیست‌شناسی، پزشکی و کشاورزی دارد.

چرا باید کریسپر را یاد بگیریم؟

یادگیری کریسپر اهمیت زیادی در دنیای بیولوژی و پزشکی دارد. این تکنولوژی ژنتیکی باعث شده تا امکاناتی که قبلا تخیلی به نظر می‌رسیدند، به واقعیت تبدیل شوند. یادگیری این فناوری دارای مزایای زیادی است که به چند مورد از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

۱. ویرایش دقیق ژنوم: با استفاده از تکنولوژی کریسپر می‌توان بخش‌های خاصی از DNA را تغییر داد و ژنوم را به صورت دقیق و هدفمند ویرایش کرد. این قابلیت به ما این امکان را می‌دهد تا درک بهتری از عملکرد ژن‌ها و ارتباط آن‌ها با بیماری‌ها و فعالیت‌های زیستی به دست آوریم.

۲. تحقیقات بیولوژیکی: کریسپر برای پژوهش‌های بیولوژیکی بسیار مفید است. این تکنولوژی به ما اجازه می‌دهد تا در مورد عملکرد سلول‌ها، تعاملات ژنتیکی و مکانیسم‌های بیوشیمیایی بیشتر بدانیم. همچنین می‌توان از کریسپر برای ایجاد مدل‌های حیوانی برای بررسی بیماری‌ها و تست کردن ترکیبات دارویی استفاده کرد.

۳. درمان بیماری‌های ژنتیکی: کریسپر یکی از قدرتمندترین ابزارهایی است که تا به حال برای درمان بیماری‌های ژنتیکی شناخته شده است. این تکنولوژی می‌تواند خطاهای ژنتیکی در ژنوم را اصلاح کرده و بیماری‌های ژنتیکی را در مراحل اولیه درمان کند. به عنوان مثال، می‌توان با استفاده از کریسپر درمان برخی از بیماری‌های وراثتی مانند بیماری فیبروز سیستیک، هموفیلی و تالاسمی را ممکن ساخت.

۴. بهبود کشاورزی و تولید مواد غذایی: تکنولوژی کریسپر به ما امکان می‌دهد تا گیاهان را به طور دقیق ویرایش کنیم و به ویژگی‌های مطلوبی مانند مقاومت به آفات و بیماری‌ها، بهبود کیفیت محصول و افزایش عملکرد در گیاهان دست یابیم. این امر می‌تواند بهبود قابل توجهی در عملکرد محصولات کشاورزی داشته باشد و در تامین غذای جمعیت جهان نقش مهمی ایفا کند.

با توجه به این موارد که گوشه‌ای از مزایای کریسپر هستند، یادگیری این فناوری برای دانشمندان، پژوهشگران و صنعتگران حوزه علوم زیستی بسیار حیاتی است تا از این تکنولوژی قدرتمند در تحقیقات، درمان بیماری‌ها و بهبود زندگی انسان‌ها بهره ببرند.

سوالات متداول

۱. این دوره برای چه کسانی طراحی شده است؟

تکنیک کریسپر یکی از تکنیک های به روز در علوم زیستی و پزشکی است که امروزه کاربردهای گسترده ای در علوم دیگر نیز پیدا کرده است. بنابراین یادگیری این تکنیک به پژوهشگران و دانشجویانی که در رشته های زیست‌شناسی، علوم پزشکی، ژنتیک و بیوتکنولوژی فعالیت می‌کنند، بسیار توصیه میشود.

به علاوه با توجه به نقش کریسپر در تشخیص و درمان بیماری های ژنتیکی و سرطان ها، این تکنیک می تواند برای پژوهشگران بالینی نیز حائز اهمیت باشد.

در کنار این موارد محققین رشته هایی چون کشاورزی، صنایع غذایی، محیط زیست میتوانند از مخاطبین هدف این دوره باشند.

همچنین یادگیری این تکنیک برای کسانی که تمایل به اپلای به دانشگاه های معتبر خارجی دارند نیز بسیار حائز اهمیت است.

۲. آیا گواهی شرکت در دوره در پایان ارائه می شود؟‌

شما برای دریافت گواهی شرکت در دوره می توانید بین دو گزینه زیر، یکی را انتخاب کنید:

گواهی شرکت در دوره: شما بعد از تکمیل خرید دوره از سایت بیولوژیسم می توانید این گواهی را دریافت کنید. این گواهی به زبان انگلیسی و از طرف مرکز رشد بیوتکنولوژی دانشگاه علوم پزشکی شیراز یا شرکت CellMedExفرانسه صادر میشود. مرکز رشد بیوتکنولوژی دانشگاه علوم پزشکی شیراز زیر مجموعه ی دانشگاه علوم پزشکی شیراز است و داشتن گواهی های این مرکز به تقویت رزومه ی شما کمک ویژه ای میکند.

شرکت بیوتکنولوژی CellMedEx نیزیک شرکت بیوتکنولوژی فرانسوی است که طرف قرارداد بیولوژیسم است و به شما گواهی های بین المللی ارائه می دهد که می تواند تاثیر به سزایی در تقویت رزومه تان داشته باشد. این کمپانی به علت اعتباری که در اروپا و آمریکا دارد می تواند برای کسانی که به فکر تحصیل در خارج از ایران هستند گزینه ایده آلی باشد.

** هر دو گواهی به زبان انگلیسی صادر خواهند شد.**

۳. آیا دوره دارای پشتیبانی است؟

بله، شما بعد از شرکت در دوره می توانید از پشتیبانی علمی خانم فرنوش فرزام  بهره مند شوید. تمام سوالاتتان را می توانید از ایشان در گروه واتساپی که تشکیل می شود بپرسید. همچنین در صورت نیاز کلاس های تکمیلی آنلاین نیز برای شما دانشجویان تشکیل خواهد شد تا هیچ ابهامی برای شما باقی نماند.

۴. محتوای دوره چطور در اختیارمان قرار می گیرد؟‌

بعد از تکمیل خرید، ویدیوهای آفلاین ضبط شده به صورت یک جا و از طریق اسپات و در پنل کاربری شما قرار خواهد گرفت.