Gene targeting
மரபணு இலக்கு என்பது ஒரு உயிரினத்தின் டிஎன்ஏ வரிசையை மாற்றப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு உயிரி தொழில்நுட்ப கருவியாகும் (எனவே இது மரபணு எடிட்டிங்கின் ஒரு வடிவமாகும்). இது ஹோமோலோகஸ் மறுசீரமைப்பு உட்பட ஹோமோலஜி டைரக்டட் பழுதுபார்ப்பின் (எச். டி. ஆர்) இயற்கையான டிஎன்ஏ-பழுதுபார்க்கும் பொறிமுறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மரபணு இலக்கு டிஎன்ஏ திருத்தங்களின் அளவுகளை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படலாம், ஒரு உயிரினத்தில் முழு புதிய மரபணுக்களை செருகுவது போன்ற பெரிய டிஎன்ஏ திருத்தங்கள் முதல், ஒற்றை அடிப்படை-ஜோடி மாற்றம் போன்ற தற்போதைய டிஎன்ஏவில் மிகச் சிறிய மாற்றங்கள் வரை. மரபணு இலக்கு டி. என். ஏவில் பயனர் வரையறுக்கப்பட்ட திருத்தங்களை அறிமுகப்படுத்த ஒரு பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புருவின் இருப்பை நம்பியுள்ளது. பயனர் (வழக்கமாக ஒரு விஞ்ஞானி) விரும்பிய திருத்தத்தைக் கொண்ட பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புருவை வடிவமைப்பார், இது பயனர் திருத்த விரும்பும் டிஎன்ஏவின் பகுதிக்கு தொடர்புடைய டிஎன்ஏ வரிசையால் (ஹோமோலோகஸ்) சூழப்பட்டுள்ளது, எனவே திருத்தம் ஒரு குறிப்பிட்ட மரபணு பிராந்தியத்தை இலக்காகக் கொண்டுள்ளது. இந்த வழியில் மரபணு இலக்கு என்பது இயற்கையான ஹோமோலஜி-இயக்கிய பழுதுபார்ப்பிலிருந்து வேறுபட்டது, இதன் போது சகோதரி குரோமாடிட்டின் 'இயற்கையான' டிஎன்ஏ பழுதுபார்ப்பு வார்ப்புரு உடைந்த டிஎன்ஏவை சரிசெய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது (சகோதரி குரோமாடிட் என்பது மரபணுவின் இரண்டாவது நகல்). ஒரு உயிரினத்தில் டிஎன்ஏ வரிசையை மாற்றுவது ஒரு ஆராய்ச்சி சூழலில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்-எடுத்துக்காட்டாக ஒரு மரபணுவின் உயிரியல் பங்கைப் புரிந்துகொள்வது-மற்றும் உயிரி தொழில்நுட்பத்தில், எடுத்துக்காட்டாக ஒரு உயிரினத்தின் பண்புகளை மாற்றுவது (எ. கா. பயிர் தாவரங்களை மேம்படுத்துதல்). முறைகள் மரபணுவை இலக்காகக் கொண்ட உயிரினத்தை உருவாக்க, டிஎன்ஏ அதன் உயிரணுக்களில் அறிமுகப்படுத்தப்பட வேண்டும். இந்த டிஎன்ஏ மரபணு இலக்கை முடிக்க தேவையான அனைத்து பகுதிகளையும் கொண்டிருக்க வேண்டும். குறைந்தபட்சம் இது ஹோமோலஜி பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புருவாகும், இது டிஎன்ஏ ஹோமோலோகஸ் பகுதிகளால் (வரிசையில் ஒத்த) இலக்கு பிராந்தியத்தால் (இந்த ஹோமோலோகஸ் பகுதிகள் "ஹோமோலஜி ஆயுதங்கள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன) விரும்பிய திருத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது. ஜிடி உண்மையில் நிகழ்ந்த உயிரணுக்களை (அல்லது "நிகழ்வுகள்") அடையாளம் காணவும் தேர்ந்தெடுக்கவும் பெரும்பாலும் ஒரு நிருபர் மரபணு மற்றும்/அல்லது தேர்ந்தெடுக்கக்கூடிய மார்க்கர் தேவைப்படுகிறது. இலக்கு வைக்கப்பட்ட டிஎன்ஏ பகுதியில் இரட்டை-ஸ்ட்ராண்ட்-பிரேக்கை (டிஎஸ்பி) ஏற்படுத்துவதன் மூலம் ஜிடி விகிதங்களை அதிகரிப்பதும் பொதுவான நடைமுறையாகும். எனவே தள-குறிப்பிட்ட-ஆர்வமுள்ள நியூக்ளீஸிற்கான மரபணுக்கள் குறியாக்கமும் பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புருவுடன் மாற்றப்படலாம். ஜி. டி. க்குத் தேவையான இந்த மரபணு கூறுகள் பாக்டீரியாவில் வழக்கமான மூலக்கூறு குளோனிங் மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்படலாம். மரபணு இலக்கு முறைகள் பல மாதிரி உயிரினங்களுக்கு நிறுவப்பட்டுள்ளன மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் இனங்களைப் பொறுத்து மாறுபடலாம். எலிகளில் உள்ள மரபணுக்களை குறிவைக்க, டிஎன்ஏ கலாச்சாரத்தில் சுட்டி கரு ஸ்டெம் செல்களில் செருகப்படுகிறது. செருகும் செல்கள் கரு ஊசி மூலம் ஒரு எலியின் திசுவுக்கு பங்களிக்க முடியும். இறுதியாக, மாற்றியமைக்கப்பட்ட செல்கள் இனப்பெருக்க உறுப்புகளை உருவாக்கும் சிமெரிக் எலிகள் இனப்பெருக்கம் செய்யப்படுகின்றன. இந்த நடவடிக்கைக்குப் பிறகு எலியின் முழு உடலும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கரு ஸ்டெம் செல்லை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பாசியில் உள்ள மரபணுக்களை குறிவைக்க, டிஎன்ஏ புதிதாக தனிமைப்படுத்தப்பட்ட புரோட்டோபிளாஸ்ட்கள் மற்றும் பாலிஎதிலீன் கிளைகோல் ஆகியவற்றுடன் இணைந்து அடைகாக்கப்படுகிறது. பாசிகள் ஹாப்லோயிட் உயிரினங்கள் என்பதால், பாசி இழைகள் (புரோட்டோனேமா) நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் அல்லது பி. சி. ஆர் மூலம் சிகிச்சையளிப்பதன் மூலம் நேரடியாக இலக்கைப் பரிசோதிக்கப்படலாம். தாவரங்களில் தனித்துவமானது, தலைகீழ் மரபியலுக்கான இந்த செயல்முறை ஈஸ்டைப் போலவே திறமையானது. கால்நடைகள், செம்மறி ஆடுகள், பன்றிகள் மற்றும் பல பூஞ்சைகளுக்கு மரபணு இலக்கு வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. துத்தநாக விரல் நியூக்ளியேஸ்கள், வடிவமைக்கப்பட்ட ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள், TALENS அல்லது பொதுவாக CRISPR-Cas அமைப்பு போன்ற தள-குறிப்பிட்ட எண்டோநியூக்ளியேஸ்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் மரபணு இலக்கின் அதிர்வெண் கணிசமாக மேம்படுத்தப்படலாம். இந்த முறை ட்ரோசோபிலா மெலனோகாஸ்டர், புகையிலை, சோளம், மனித செல்கள், எலிகள் மற்றும் எலிகள் உள்ளிட்ட இனங்களுக்கு பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. மரபணு இலக்கு, மரபணு எடிட்டிங் மற்றும் மரபணு மாற்றம் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான உறவு கீழே உள்ள வென் வரைபடத்தில் கோடிட்டுக் காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த 3 நுட்பங்களையும் 'மரபணு பொறியியல்' எவ்வாறு உள்ளடக்கியது என்பதை இது காட்டுகிறது. மரபணுத் திருத்தம் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் மரபணுவில் சிறிய திருத்தங்களைச் செய்வதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, பெரும்பாலும் CRISPR போன்ற தள-குறிப்பிட்ட-நியூக்ளீஸ் மூலம் இலக்கு டிஎன்ஏ பகுதியை வெட்டுவதைத் தொடர்ந்து. மரபணு மாற்றம் பொதுவாக ஒரு டிரான்ஸ்ஜீன் (வெளிநாட்டு டிஎன்ஏ, அதாவது. மற்றொரு இனத்திலிருந்து ஒரு மரபணு) மரபணுவிற்குள் ஒரு சீரற்ற இடத்திற்கு. மரபணு-இலக்கு என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட உயிரி தொழில்நுட்ப கருவியாகும், இது ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் மரபணுவில் சிறிய மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும்-இந்த விஷயத்தில் மரபணு-இலக்கு காரணமாக ஏற்படும் திருத்தங்கள் மரபணு திருத்தமாக கருதப்படும். இருப்பினும், மரபணு இலக்கு நிர்ணயத்தின் போது பயன்படுத்தப்படும் ஹோமோலஜி பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புருவில் டிரான்ஸ்ஜீன் இணைக்கப்பட்டால், முழு மரபணுக்களையும் (டிரான்ஸ்ஜென்கள் போன்றவை) இலக்கு தளத்தில் செருகும் திறன் கொண்டது. இத்தகைய சந்தர்ப்பங்களில், மரபணு இலக்கு வைப்பதன் மூலம் ஏற்படும் திருத்தங்கள், சில அதிகார வரம்புகளில், வெளிநாட்டு டிஎன்ஏ செருகப்பட்டதால் மரபணு மாற்றத்திற்கு சமமானதாகக் கருதப்படும். மரபணு இலக்கு என்பது மரபணு எடிட்டிங் கருவியின் ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவமாகும். பிற மரபணு எடிட்டிங் கருவிகளில் இலக்கு முடஜெனெசிஸ், அடிப்படை எடிட்டிங் மற்றும் பிரைம் எடிட்டிங் ஆகியவை அடங்கும், இவை அனைத்தும் ஒரு குறிப்பிட்ட மரபணு இடத்தில் எண்டோஜெனஸ் டிஎன்ஏ (உயிரினத்தில் ஏற்கனவே உள்ள டிஎன்ஏ) க்கு திருத்தங்களை உருவாக்குகின்றன. மரபணுத் திருத்தத்தின் இந்த தள-குறிப்பிட்ட அல்லது 'இலக்கு' இயல்பு பொதுவாக மரபணுத் திருத்தத்தை பாரம்பரிய 'மரபணு மாற்றத்திற்கு' வேறுபடுத்துகிறது, இது உயிரினங்களின் மரபணுவில் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் ஒரு டிரான்ஸ்ஜீனை செருகுகிறது, அதே போல் மரபணு-எடிட்டிங் சிறிய திருத்தங்களை உருவாக்குகிறது உயிரினங்களில் ஏற்கனவே உள்ள டிஎன்ஏ, வசனங்கள் மரபணு மாற்றம் மற்றொரு இனத்திலிருந்து 'வெளிநாட்டு' டிஎன்ஏ செருகல். மரபணு எடிட்டிங் எண்டோஜெனஸ் டி. என். ஏவில் சிறிய மாற்றங்களைச் செய்வதால், மரபணு-எடிட்டிங் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட பல பிறழ்வுகள் கோட்பாட்டில் இயற்கையான பிறழ்வுகள் மூலம் அல்லது தாவரங்களின் சூழலில், வழக்கமான இனப்பெருக்கத்தின் ஒரு பகுதியாக இருக்கும் பிறழ்வு இனப்பெருக்கம் மூலம் ஏற்படலாம் (இதற்கு மாறாக மரபணு மாற்றப்பட்ட உயிரினத்தை (ஜி. எம். ஓ) உருவாக்க ஒரு டிரான்ஸ்ஜீனை செருகுவது இயற்கையாக ஏற்படாது). இருப்பினும் இந்த பொதுவான விதிக்கு விதிவிலக்குகள் உள்ளன; அறிமுகத்தில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி, ஜிடி டிஎன்ஏவில் சாத்தியமான அளவிலான திருத்தங்களை அறிமுகப்படுத்த முடியும்; 1 அடிப்படை-ஜோடியை மாற்றுவது, செருகுவது அல்லது நீக்குவது போன்ற மிகச் சிறிய திருத்தங்களிலிருந்து, மிக நீண்ட டிஎன்ஏ வரிசைகளை செருகுவது வரை, கோட்பாட்டில் முழு டிரான்ஸ்ஜீனையும் செருகுவது இதில் அடங்கும். இருப்பினும் நடைமுறையில் GT பொதுவாக சிறிய வரிசைகளை செருக பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஜிடி மூலம் சாத்தியமான திருத்தங்களின் வரம்பு ஒழுங்குபடுத்துவதை சவாலானதாக மாற்றும் (ஒழுங்குமுறையைப் பார்க்கவும்). மரபணு திருத்தத்தின் இரண்டு மிகவும் நிறுவப்பட்ட வடிவங்கள் மரபணு-இலக்கு மற்றும் இலக்கு-முடஜெனெசிஸ் ஆகும். மரபணு இலக்கு ஹோமோலஜி டைரக்ட் பழுதுபார்ப்பு (எச். டி. ஆர்) (ஹோமோலோகஸ் மறுசீரமைப்பு, எச். ஆர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) டிஎன்ஏ பழுதுபார்க்கும் பாதையை நம்பியிருந்தாலும், இலக்கு-முடஜெனெசிஸ் உடைந்த டிஎன்ஏவின் ஹோமோலோகஸ்-எண்ட்-ஜாயினிங் (என்ஹெச்இஜே) ஐப் பயன்படுத்துகிறது. என். எச். இ. ஜே என்பது பிழை ஏற்படக்கூடிய டிஎன்ஏ பழுதுபார்க்கும் பாதையாகும், அதாவது உடைந்த டிஎன்ஏவை சரிசெய்யும்போது அது டிஎன்ஏ தளங்களை செருகலாம் அல்லது நீக்கலாம், செருகல்கள் அல்லது நீக்குதல்களை உருவாக்கலாம் (இண்டெல்ஸ்). இந்த சீரற்ற இண்டல்கள் என்னவாக இருக்கும் என்பதை பயனர் குறிப்பிட முடியாது, எனவே இலக்கு தளத்தில் என்ன திருத்தங்கள் செய்யப்படுகின்றன என்பதை அவர்களால் கட்டுப்படுத்த முடியாது. இருப்பினும் இந்த திருத்தங்கள் எங்கு நிகழும் என்பதை அவர்களால் கட்டுப்படுத்த முடியும் (அதாவது. இலக்கு தளத்தில் டிஎன்ஏவை உடைக்க ஒரு தள-குறிப்பிட்ட நியூக்ளியேஸைப் (முன்பு துத்தநாக விரல் நியூக்ளியேஸ்கள் & TALEN கள், இப்போது பொதுவாக CRISPR) பயன்படுத்துவதன் மூலம் இலக்கு தளத்தை ஆணையிடுங்கள். எச். டி. ஆர் மூலம் மரபணு-இலக்கு (ஹோமோலோகஸ் மறுசீரமைப்பு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) மற்றும் என். எச். இ. ஜே மூலம் இலக்கு மாற்றத்தின் சுருக்கம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. CRISPR-Cas முறைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட பிரதான எடிட்டிங் மற்றும் அடிப்படை எடிட்டிங்கின் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட மரபணு-எடிட்டிங் நுட்பங்கள், மரபணு இலக்கை மாற்றுவதற்கான மாற்றுகளாகும், இது இலக்கு மரபணு இடங்களில் பயனர் வரையறுக்கப்பட்ட திருத்தங்களையும் உருவாக்க முடியும். இருப்பினும் ஒவ்வொன்றும் டிஎன்ஏ வரிசை செருகலின் நீளத்தில் மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது; அடிப்படை எடிட்டிங் ஒற்றை அடிப்படை ஜோடி மாற்றங்களுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் பிரதான எடிட்டிங் ~ 44 பிபி வரை காட்சிகளை மட்டுமே செருக முடியும். எனவே மரபணு பொறியியலுக்கான நீண்ட டிஎன்ஏ வரிசைகளை இலக்கு (இருப்பிட-குறிப்பிட்ட) செருகுவதற்கான முதன்மை முறையாக ஜிடி உள்ளது. மரபணு சிக்கலுடனான ஒப்பீடு மரபணு சிக்கல் ஒரு கேசட்டை சீரற்ற முறையில் செருகுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அதே நேரத்தில் மரபணு இலக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட மரபணுவை கையாளுகிறது. கேசட்டுகளை பல்வேறு விஷயங்களுக்கு பயன்படுத்தலாம், அதே நேரத்தில் மரபணு இலக்கு கேசட்டுகளின் பக்கவாட்டு ஹோமோலஜி பகுதிகளை ஒவ்வொரு மரபணுவிற்கும் மாற்றியமைக்க வேண்டும். இது இலக்கை விட பெரிய அளவிலான திட்டங்களுக்கு மரபணு பொறியை எளிதில் பொருத்தக்கூடியதாக ஆக்குகிறது. மறுபுறம், ஒரு பொறி திரையில் கண்டறியப்படாத குறைந்த டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன்கள் கொண்ட மரபணுக்களுக்கு மரபணு இலக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். இன்ட்ரான் அளவுடன் சிக்கிக் கொள்வதற்கான நிகழ்தகவு அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் மரபணு இலக்கைப் பொறுத்தவரை, சிறிய மரபணுக்கள் எளிதில் மாற்றப்படுகின்றன. பாலூட்டி அமைப்புகளில் பயன்பாடுகள் 1980 களில் பாலூட்டி உயிரணுக்களில் மரபணு இலக்கு உருவாக்கப்பட்டது, இலக்கு மரபணு தளத்தில் குறிப்பிட்ட வரிசை மாற்றங்களைச் செய்ய முடிந்ததன் விளைவாக பல்வேறு பயன்பாடுகள் சாத்தியமாகும், அதாவது மரபணு செயல்பாடு அல்லது மனித நோய் பற்றிய ஆய்வு, குறிப்பாக எலிகள் மாதிரிகளில். உண்மையில் மரபணு இலக்கு என்பது மனித மரபணு நோய்களை ஆய்வு செய்ய பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆர்வத்தின் குறிப்பிட்ட பிறழ்வுகளை அகற்றுவதன் மூலம் ("தட்டு") அல்லது சேர்ப்பதன் மூலம் ("தட்டு"). முன்பு எலி செல் மாதிரிகளை வடிவமைக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டது, மரபணு இலக்கு தொழில்நுட்பங்களின் முன்னேற்றங்கள் ஐசோஜெனிக் மனித நோய் மாதிரிகளின் புதிய அலைகளை செயல்படுத்துகின்றன. இந்த மாதிரிகள் ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு கிடைக்கக்கூடிய மிகவும் துல்லியமான இன் விட்ரோ மாதிரிகள் மற்றும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மருந்துகள் மற்றும் நோயறிதலின் வளர்ச்சியை எளிதாக்குகின்றன, குறிப்பாக புற்றுநோயியலில். நோயை ஏற்படுத்தும் பிறழ்வுகளை சரிசெய்ய மரபணு சிகிச்சைக்காகவும் மரபணு இலக்கு ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், உயிரணுக்களுக்குள் மரபணு-இலக்கு இயந்திரத்தை வழங்குவதில் குறைந்த செயல்திறன் இதற்கு இடையூறாக உள்ளது, இந்த சவால்களை எதிர்கொள்ள முயற்சிக்க மரபணு இலக்காக வைரஸ் திசையன்களில் ஆராய்ச்சி நடத்தப்பட்டுள்ளது. ஈஸ்ட் மற்றும் பாசி மரபணு இலக்கில் பயன்பாடுகள் ஈஸ்ட், பாக்டீரியா மற்றும் பாசி ஆகியவற்றில் ஒப்பீட்டளவில் அதிக செயல்திறன் கொண்டது (ஆனால் அதிக யூகாரியோட்டுகளில் அரிதானது). எனவே இந்த அமைப்புகளில் மரபணு செயல்பாட்டைப் படிக்க தலைகீழ் மரபியல் அணுகுமுறைகளில் மரபணு இலக்கு பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. தாவர மரபணு பொறியியலில் பயன்பாடுகள் மரபணு இலக்கு (ஜிடி), அல்லது ஹோமோலஜி-டைரக்டட் ரிபேர் (எச். டி. ஆர்), தாவர மரபணு பொறியியலில் குறிப்பிட்ட வரிசைகளை செருக வழக்கமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது, 1980 களில் தாவரங்களில் ஜிடி பற்றிய முதல் வெளியிடப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு. இருப்பினும், உயர் தாவரங்களில் ஹோமோலோகஸ் மறுசீரமைப்பு அல்லது ஹோமோலஜி டைரக்டட் பழுதுபார்ப்பு குறைந்த விகிதங்கள் மற்றும் பல தாவர இனங்களால் குறைந்த மாற்ற விகிதம் (டி. என். ஏ உறிஞ்சுதல்) காரணமாக உயர் தாவரங்களில் மரபணு இலக்கு குறிப்பாக சவாலானது. இருப்பினும், கடந்த தசாப்தங்களில் தாவரங்களில் மரபணு இலக்கின் அதிர்வெண்களை அதிகரிக்க அதிக முயற்சி மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் தாவர மரபணு பொறியியலுக்கான தாவர மரபணுவில் குறிப்பிட்ட வரிசைகளை அறிமுகப்படுத்துவது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். தாவரங்களில் உள்ள மரபணு இலக்கு அதிர்வெண்களில் மிக முக்கியமான முன்னேற்றம் மேலே விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, சி. ஆர். ஐ. எஸ். பி. ஆர் போன்ற தள குறிப்பிட்ட நியூக்ளியேஸ்கள் மூலம் இரட்டை-ஸ்ட்ராண்ட்-பிரேக்குகளைத் தூண்டுவதாகும். மற்ற உத்திகளில் தாவர மரபணு இலக்கு அடங்கும், இதன் மூலம் ஹோமோலஜி பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புரு தாவர மரபணுவிற்குள் உட்பொதிக்கப்பட்டு பின்னர் சி. ஆர். ஐ. எஸ். பி. ஆர் வெட்டுதலைப் பயன்படுத்தி விடுவிக்கப்படுகிறது; ஹோமோலோகஸ் மறுசீரமைப்பு பாதையில் ஈடுபட்டுள்ள மரபணுக்களை ஒழுங்குபடுத்துதல்; போட்டியிடும் ஹோமோலோகஸ் அல்லாத-இறுதி-இணைக்கும் பாதையை குறைத்தல்; ஹோமோலோகஸ் பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புருவின் நகல் எண்களை அதிகரித்தல்; மற்றும் தாவர திசு கலாச்சாரத்திற்கு உகந்ததாக இருக்க பொறியியல் காஸ் மாறுபாடுகள். இந்த அணுகுமுறைகளில் சில பாலூட்டி உயிரணுக்களில் மரபணு இலக்கு செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. மரபணு இலக்கு வைக்கப்பட்டுள்ள தாவரங்களில் அராபிடோப்ஸிஸ் தலியானா (மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மாதிரி ஆலை), அரிசி, தக்காளி, மக்காச்சோளம், புகையிலை மற்றும் கோதுமை ஆகியவை அடங்கும். தொழில்நுட்ப சவால்கள் மரபணு இலக்கு என்பது மரபணுவில் இலக்கு, பயனர் வரையறுக்கப்பட்ட வரிசை மாற்றங்கள் அல்லது வரிசை செருகல்களைச் செய்வதற்கான மகத்தான வாக்குறுதியைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும் அதன் முதன்மை பயன்பாடுகள்-மனித நோய் மாடலிங் மற்றும் தாவர மரபணு பொறியியல்-பாலூட்டி மற்றும் உயர் தாவர உயிரணுக்களில் போட்டியிடும் ஹோமோலோகஸ் அல்லாத முனை இணைப்புடன் ஒப்பிடுகையில் ஹோமோலோகஸ் மறுசீரமைப்பின் குறைந்த செயல்திறனால் தடுக்கப்படுகின்றன. மேலே விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, தாவரங்கள் மற்றும் பாலூட்டி உயிரணுக்களில் மரபணு இலக்கின் அதிர்வெண்களை அதிகரிக்க பயன்படுத்தக்கூடிய உத்திகள் உள்ளன. கூடுதலாக, மரபணு இலக்கு ஏற்பட்ட உயிரணுக்களின் தேர்வு அல்லது குறிப்பிட்ட செறிவூட்டலை அனுமதிக்கும் வலுவான தேர்வு முறைகள் மரபணு இலக்கு கொண்ட உயிரணுக்களின் மீட்பு விகிதங்களை அதிகரிக்கும். 2007 ஆம் ஆண்டின் நோபல் பரிசு மரியோ ஆர். கேப்சி, மார்ட்டின் ஜே. எவன்ஸ் மற்றும் ஆலிவர் ஸ்மித்திஸ் ஆகியோருக்கு 2007 ஆம் ஆண்டின் உடலியல் அல்லது மருத்துவத்திற்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது, "கரு ஸ்டெம் செல்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் எலிகளில் குறிப்பிட்ட மரபணு மாற்றங்களை அறிமுகப்படுத்துவதற்கான கொள்கைகள்" அல்லது மரபணு இலக்கு குறித்த அவர்களின் பணிக்காக. மரபணு இலக்கு வைக்கப்பட்ட உயிரினங்களின் ஒழுங்குமுறை மேலே விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, மரபணு இலக்கு என்பது தொழில்நுட்ப ரீதியாக மரபணு மாற்றங்களின் வரம்புகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது; ஒற்றை அடிப்படை-ஜோடி பிறழ்வுகள் முதல் டிரான்ஸ்ஜென்கள் உட்பட நீண்ட வரிசைகளை செருகுவது வரை. இதன் பொருள் என்னவென்றால், மரபணு இலக்கின் தயாரிப்புகள் இயற்கையான பிறழ்விலிருந்து பிரித்தறிய முடியாதவை, அல்லது ஒரு டிரான்ஸ்ஜீனை செருகுவதன் காரணமாக GMO களுக்கு சமமாக இருக்கலாம் (மேலே உள்ள வென் வரைபடத்தைப் பார்க்கவும்). எனவே மரபணு இலக்கு தயாரிப்புகளை ஒழுங்குபடுத்துவது சவாலானது மற்றும் வெவ்வேறு நாடுகள் வெவ்வேறு அணுகுமுறைகளை எடுத்துள்ளன அல்லது மரபணு-எடிட்டிங் தயாரிப்புகளில் பரந்த ஒழுங்குமுறை மதிப்புரைகளின் ஒரு பகுதியாக அவ்வாறு செய்வது எப்படி என்பதை மதிப்பாய்வு செய்கின்றன. பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட வகைப்பாடுகள் மரபணு-திருத்தப்பட்ட உயிரினங்களை "எஸ். டி. என் 1-3" இன் 3 வகுப்புகளாகப் பிரிக்கின்றன, இது மரபணு-திருத்தப்பட்ட உயிரினங்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் தள இயக்க நியூக்ளியேஸ்களை (சி. ஆர். ஐ. எஸ். பி. ஆர்-சி. ஏ. எஸ் போன்றவை) குறிக்கிறது. இந்த எஸ். டி. என் வகைப்பாடுகள் எந்த வகை எஸ். டி. என்-ஐ அவர்கள் 'ஜி. எம். ஓக்கள்' என்று கருதுவார்கள் என்பதற்கான தேசிய ஒழுங்குமுறைகளுக்கு வழிகாட்ட முடியும், எனவே அவை கடுமையான ஒழுங்குமுறைகளுக்கு உட்பட்டவை. எஸ். டி. என். 1 = டிஎன்ஏவில் ஒரு எஸ். டி. என்-வினையூக்கி முறிவு இணைவதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட உயிரினங்கள். எனவே பிழை ஏற்படக்கூடிய என். எச். இ. ஜே மூலம் சீரற்ற பிறழ்வுகள் ஏற்பட்டுள்ளன, மேலும் பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புரு பயன்படுத்தப்படவில்லை (எனவே இது மரபணு-இலக்கு அல்ல). டிஎன்ஏ பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புருவைப் பயன்படுத்தாததாலும், வழக்கமான இனப்பெருக்க நுட்பங்களுக்கு (தாவர இனப்பெருக்கத்தைப் பொறுத்தவரை) சமமானதாலும் பெரும்பாலும் குறைவான கடுமையான ஒழுங்குமுறை மேற்பார்வைக்கு உட்பட்டது. எஸ்டிஎன்2 = ஒன்று அல்லது பல குறிப்பிட்ட பிறழ்வுகள் எஸ்டிஎன் வெட்டு தளத்தில் இலக்கு மரபணுவில் ஒரு ஹோமோலஜி-பழுதுபார்க்கும் வார்ப்புருவைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளன (எனவே இது மரபணு இலக்கு). எஸ். டி. என் 3 = நீண்ட வரிசைகள் வெட்டு தளத்தில், ஒரே மாதிரியான மறுசீரமைப்பு மூலம் செருகப்பட்டுள்ளன (அதாவது. மரபணு இலக்கு) அல்லது NHEJ மூலம். "நீண்ட வரிசைகள்" பொதுவாக புரோமோட்டர்கள் அல்லது புரத-குறியீட்டு பகுதிகள் போன்ற முழு மரபணு கூறுகளையும் குறிக்கின்றன. இவை பெரும்பாலும் மரபணு மாற்றமாகக் கருதப்படுகின்றன, எனவே பெரும்பாலும் GMO களாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. வரலாற்று ரீதியாக ஐரோப்பிய ஒன்றியம் (EU) அதன் முன்னெச்சரிக்கை கொள்கையின் அடிப்படையில் மரபணு மாற்ற தொழில்நுட்பத்தை பரவலாக எதிர்த்தது. 2018 ஆம் ஆண்டில் ஐரோப்பிய நீதிமன்றம் (ஈ. சி. ஜே) மரபணு திருத்தப்பட்ட பயிர்கள் (மரபணு இலக்கு பயிர்கள் உட்பட) மரபணு மாற்றப்பட்டதாகக் கருதப்பட வேண்டும் என்றும் எனவே GMO வழிகாட்டுதலுக்கு உட்பட்டவை என்றும் தீர்ப்பளித்தது, இது GMO பயன்பாட்டில் குறிப்பிடத்தக்க ஒழுங்குமுறை சுமைகளை வைக்கிறது. இருப்பினும் இந்த முடிவு ஐரோப்பிய அறிவியல் சமூகத்தால் எதிர்மறையாக வரவேற்கப்பட்டது. 2021 ஆம் ஆண்டில் ஐரோப்பிய ஆணையம் மரபணு மாற்றம் மற்றும் மரபணு-எடிட்டிங் நுட்பங்களை (அல்லது என். ஜி. டி-புதிய மரபணு நுட்பங்கள்) நிர்வகிக்கும் தற்போதைய ஐரோப்பிய ஒன்றிய சட்டம் 'நோக்கத்திற்கு பொருந்தாது' என்றும் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தை பிரதிபலிக்கும் வகையில் மாற்றியமைக்க வேண்டும் என்றும் கருதியது. ஜூலை 2023 இல் ஐரோப்பிய ஆணையம் இயற்கையாக நிகழ்ந்திருக்கக்கூடிய மரபணு மாற்றங்களைக் கொண்ட மரபணு-திருத்தத்துடன் உருவாக்கப்பட்ட உயிரினங்களுக்கான ஒழுங்குமுறைத் தேவைகளைக் குறைக்க மரபணு-திருத்தத்தின் சில தயாரிப்புகளுக்கான விதிகளை மாற்றுவதற்கான திட்டத்தை வெளியிட்டது. மேலும் காண்கஃ கிரியே மறுசீரமைப்பு கிரியே-லாக்ஸ் மறுசீரமைப்பு எஃப்எல்பி-எஃப்ஆர்டி மறுசீரமைப்பு மரபணு மறுசீரமைப்பு கிரியே-லாக்ஸ் மறுசீரமைப்பு எஃப்எல்பி-எஃப்ஆர்டி மறுசீரமைப்பு கிரியே-லாக்ஸ் மறுசீரமைப்பு கிரியே-லாக்ஸ் மறுசீரமைப்பு கிரியே-லாக்ஸ் மறுசீரமைப்பு கிரியே-லாக்ஸ் மறுசீரமைப்பு கிரியே-லாக்ஸ் மறுசீரமைப்பு கிரியே-லாக்ஸ் மறுசீரமைப்பு கிரியே-லாக்ஸ் மறுசீரமைப்பு மரபணு மறுசீரமைப்பு கேசட் பரிமாற்றம் மரபணு பொறியியல் தள-குறிப்பிட்ட மறுசீரமைப்பு தொழில்நுட்பத்தின் ஒழுங்குமுறை சுங்கச்சாவடி போன்ற ஏற்பி (பகுப்பாய்விற்காக இலக்கு வைக்கப்பட்ட ஒரு மரபணுவின் எடுத்துக்காட்டு) தசை தசை (வீட்டு சுட்டி; பொதுவான மாதிரி உயிரினம்) பிசிகோமிட்ரெல்லா பேடென்ஸ் (1998 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி, மரபணு இலக்கு கிடைக்கக்கூடிய ஒரே தாவரம்) மிச்சிகன் பல்கலைக்கழகத்தின் மரபணு இலக்கு வெளிப்புற இணைப்புகள் சுட்டி வரைபடம் மற்றும் சுருக்கத்தில் இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இலக்கு இல