Genome editing
جینوم ایڈیٹنگ، یا جینوم انجینئرنگ، یا جین ایڈیٹنگ، جینیاتی انجینئرنگ کی ایک قسم ہے جس میں ڈی این اے کو کسی زندہ جاندار کے جینوم میں داخل، حذف، ترمیم یا تبدیل کیا جاتا ہے۔ ابتدائی جینیاتی انجینئرنگ کی تکنیکوں کے برعکس جو بے ترتیب طور پر جینیاتی مواد کو میزبان جینوم میں داخل کرتی ہیں، جینوم ایڈیٹنگ سائٹ کے مخصوص مقامات پر اندراج کو نشانہ بناتی ہے۔ پروگرام کے قابل نیوکلیز کے ذریعے جینیاتی ہیرا پھیری میں شامل بنیادی طریقہ کار ٹارگٹ جینومک لوکی کی شناخت اور ایفیکٹر ڈی این اے بائنڈنگ ڈومین (ڈی بی ڈی) کا بائنڈنگ، پابندی والے اینڈو نیوکلیز (ایف او کے آئی اور سی اے ایس) کے ذریعے ٹارگٹ ڈی این اے میں ڈبل اسٹرینڈ بریکس (ڈی ایس بی)، اور ہومولوجی ڈائریکٹڈ ریکومبینیشن (ایچ ڈی آر) یا نان ہومولوگس اینڈ جوائننگ (این ایچ ای جے) کے ذریعے ڈی ایس بی کی مرمت ہے۔ جینوم ایڈیٹنگ کا آغاز 1990 کی دہائی میں ہوا تھا، عام موجودہ نیوکلیز پر مبنی جین ایڈیٹنگ پلیٹ فارم کی آمد سے پہلے، تاہم، اس کا استعمال ترمیم کی کم استعداد کی وجہ سے محدود تھا۔ انجینئرڈ نیوکلیز کے ساتھ جینوم ایڈیٹنگ، یعنی۔ ان انزائموں کی تینوں بڑی کلاسیں-زنک فنگر نیوکلیز (ZFNs)، ٹرانسکرپشن ایکٹیویٹر نما ایفیکٹر نیوکلیز (TALENs) اور انجینئرڈ میگنوکلیز-کو نیچر میتھڈز نے سال 2011 کے طریقہ کار کے طور پر منتخب کیا تھا۔ سی آر آئی ایس پی آر-سی اے ایس سسٹم کو سائنس نے 2015 کے بریک تھرو آف دی ایئر کے طور پر منتخب کیا تھا۔ انجینئرڈ نیوکلیز کے چار خاندان استعمال کیے گئے: میگنوکلیز، زنک فنگر نیوکلیز (ZFNs)، ٹرانسکرپشن ایکٹیویٹر نما ایفیکٹر پر مبنی نیوکلیز (TALEN)، اور کلسٹرڈ باقاعدگی سے انٹر اسپیسڈ شارٹ پیلینڈرومک ریپیٹس (CRISPR/Cas9) سسٹم۔ نو جینوم ایڈیٹر دستیاب تھے۔ 2018 میں، اس طرح کی ترمیم کے عام طریقوں میں انجینئرڈ نیوکلیز، یا "مالیکیولر کینچی" کا استعمال کیا گیا۔ یہ نیوکلیز جینوم میں مطلوبہ مقامات پر سائٹ کے لیے مخصوص ڈبل اسٹرینڈ بریک (ڈی ایس بی) بناتے ہیں۔ انڈیوسڈ ڈبل اسٹرینڈ بریکس کی مرمت نان ہومولوگس اینڈ جوائننگ (این ایچ ای جے) یا ہومولوگس ریکومبینیشن (ایچ آر) کے ذریعے کی جاتی ہے، جس کے نتیجے میں ٹارگیٹڈ میوٹیشنز ('ایڈیٹس') ہوتے ہیں۔ مئی 2019 میں، چین میں وکلاء نے اطلاع دی کہ چینی سائنسدان ہی جیانکوئی کی طرف سے پہلے جین میں ترمیم شدہ انسانوں کی مطلوبہ تخلیق کی روشنی میں (لولو اور نانا تنازعہ دیکھیں)، قواعد و ضوابط کا مسودہ تیار کرنا کہ جو کوئی بھی جین میں ترمیم کی تکنیکوں کے ذریعے انسانی جینوم میں ہیرا پھیری کرتا ہے، جیسے CRISPR، کسی بھی متعلقہ منفی نتائج کا ذمہ دار ٹھہرایا جائے گا۔ سیلولر کنٹرول کے عمل کی غیر معمولی نوعیت پر توجہ مرکوز کرتے ہوئے، سی آر آئی ایس پی آر اور متعلقہ بائیو ٹیکنالوجیز کے ممکنہ اندھے دھبوں اور خطرات کے بارے میں ایک محتاط نقطہ نظر پر حال ہی میں تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ یونیورسٹی آف ایڈنبرا روزلن انسٹی ٹیوٹ نے ایک ایسے وائرس کے خلاف مزاحم خنزیر تیار کیے جو پورسین ری پروڈکٹو اینڈ ریسپائریٹری سنڈروم کا سبب بنتا ہے، جس کی وجہ سے امریکی اور یورپی خنزیر کاشتکاروں کو سالانہ 2.6 بلین ڈالر لاگت آتی ہے۔ فروری 2020 میں، ایک امریکی آزمائش میں کینسر کے 3 مریضوں پر سی آر آئی ایس پی آر جین ایڈیٹنگ کو محفوظ طریقے سے دکھایا گیا۔ 2020 میں سسلیئن روج ہائی جی اے بی اے، ایک ٹماٹر جو زیادہ امینو ایسڈ بناتا ہے جس کے بارے میں کہا جاتا ہے کہ وہ آرام کو فروغ دیتا ہے، جاپان میں فروخت کے لیے منظور کیا گیا تھا۔ 2021 میں، انگلینڈ (باقی برطانیہ نہیں) نے جین سے ترمیم شدہ پودوں اور جانوروں پر پابندیاں ہٹانے کا منصوبہ بنایا، جو یورپی یونین کے تعمیل کے ضابطے سے امریکہ اور کچھ دوسرے ممالک کے قریب قوانین کی طرف بڑھ گیا۔ اپریل 2021 کی یوروپی کمیشن کی ایک رپورٹ میں "مضبوط اشارے" ملے کہ موجودہ ریگولیٹری نظام جین ایڈیٹنگ کے لیے موزوں نہیں تھا۔ بعد میں 2021 میں، محققین نے ایک سی آر آئی ایس پی آر متبادل کا اعلان کیا، جس میں آئی ایس سی بی، آئی ایس آر بی اور ٹی این پی بی سمیت واجب موبائل عنصر گائیڈڈ ایکٹیویٹی (او ایم ای جی اے) پروٹین شامل ہیں جو ٹرانسپوسن میں پائے جانے والے اینڈو نیوکلیز کے طور پر، اور چھوٹے ωRNAs کے ذریعے رہنمائی کرتے ہیں۔ پس منظر جینیاتی انجینئرنگ حیاتیات میں نئے جینیاتی عناصر کو متعارف کرانے کے طریقہ کار کے طور پر 1970 کی دہائی سے موجود ہے۔ اس ٹیکنالوجی کی ایک خرابی بے ترتیب نوعیت رہی ہے جس کے ساتھ ڈی این اے کو میزبان جینوم میں داخل کیا جاتا ہے، جو حیاتیات کے اندر موجود دوسرے جینوں کو خراب یا تبدیل کر سکتا ہے۔ اگرچہ، کئی طریقے دریافت کیے گئے ہیں جو کسی جاندار کے جینوم کے اندر مخصوص مقامات پر داخل شدہ جین کو نشانہ بناتے ہیں۔ اس نے جینوم کے اندر مخصوص ترتیبات کی ترمیم کے ساتھ ساتھ ہدف کے اثرات کو بھی کم کیا ہے۔ اس کا استعمال تحقیقی مقاصد کے لیے، مخصوص جینوں میں تغیرات کو نشانہ بنا کر، اور جین تھراپی میں کیا جا سکتا ہے۔ کسی جاندار میں ایک فعال جین ڈال کر اور عیب دار جین کو تبدیل کرنے کے لیے اسے نشانہ بنا کر بعض جینیاتی بیماریوں کا علاج ممکن ہو سکتا ہے۔ جین کو ہومولوگس ریکومبینیشن کو نشانہ بنانا کسی جاندار کے جینوم کے اندر بعض مقامات پر جین کو نشانہ بنانے کے ابتدائی طریقے (جسے جین ٹارگیٹنگ کہا جاتا ہے) ہومولوگس ریکومبینیشن (ایچ آر) پر انحصار کرتے تھے۔ ڈی این اے کنسٹرکٹس بنانے سے جو ایک ٹیمپلیٹ پر مشتمل ہوتے ہیں جو ٹارگٹڈ جینوم سیکوینس سے میل کھاتے ہیں یہ ممکن ہے کہ سیل کے اندر ایچ آر کے عمل مطلوبہ مقام پر کنسٹرکٹ داخل کریں۔ جنین اسٹیم خلیوں پر اس طریقہ کار کا استعمال کرنے سے ٹرانسجینک چوہوں کی نشوونما ہوئی جن میں ٹارگٹڈ جینز کو ناک آؤٹ کیا گیا۔ جینوں میں دستک دینا یا جین کے اظہار کے نمونوں کو تبدیل کرنا بھی ممکن رہا ہے۔ ان کی اس دریافت کے اعتراف میں کہ کس طرح ہومولوگس ریکومبینیشن کو جنین اسٹیم خلیوں کے ذریعے چوہوں میں جینیاتی تبدیلیاں متعارف کرانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، ماریو کیپیچی، مارٹن ایونز اور اولیور اسمتھز کو 2007 کا فزیولوجی یا میڈیسن کا نوبل انعام دیا گیا۔ مشروط ہدف بندی اگر ایک اہم جین کو باہر نکال دیا جائے تو یہ جاندار کے لیے مہلک ثابت ہو سکتا ہے۔ ان جینوں کے افعال کا مطالعہ کرنے کے لیے سائٹ مخصوص ریکومبینیسز (ایس ایس آر) کا استعمال کیا گیا۔ دو سب سے عام اقسام کری-لاکس پی اور ایف ایل پی-ایف آر ٹی سسٹم ہیں۔ کری ریکومبینیز ایک انزائم ہے جو لوکس-پی سائٹس کے نام سے مشہور بائنڈنگ سیکوینسز کے درمیان ہومولوگس ریکومبینیشن کے ذریعے ڈی این اے کو ہٹاتا ہے۔ فلپ-ایف آر ٹی نظام اسی طرح کام کرتا ہے، جس میں فلپ ریکومبنیز ایف آر ٹی ترتیب کو پہچانتا ہے۔ ریکومبینیز سائٹس پر مشتمل کسی جاندار کو کسی ایسے جاندار کے ساتھ پار کرنے سے جو ٹشو مخصوص پروموٹروں کے کنٹرول میں ایس ایس آر کا اظہار کرتا ہے، صرف مخصوص خلیوں میں جینوں کو باہر نکالنا یا آن کرنا ممکن ہے۔ ان تکنیکوں کو ٹرانسجینک جانوروں سے مارکر جین کو ہٹانے کے لیے بھی استعمال کیا گیا۔ ان نظاموں کی مزید ترامیم نے محققین کو صرف مخصوص حالات میں دوبارہ ملاپ کو فروغ دینے کی اجازت دی، جس سے جینوں کو مطلوبہ اوقات یا نشوونما کے مراحل میں ناک آؤٹ یا اظہار کیا جا سکے۔ پروسیس ڈبل اسٹرینڈ بریک مرمت جینوم ایڈیٹنگ کی ایک عام شکل ڈی این اے ڈبل اسٹرینڈڈ بریک (ڈی ایس بی) مرمت میکانکس کے تصور پر منحصر ہے۔ ڈی ایس بی کی مرمت کرنے والے دو بڑے راستے ہیں ؛ نان ہومولوگس اینڈ جوائننگ (این ایچ ای جے) اور ہومولوجی ڈائریکٹڈ مرمت (ایچ ڈی آر)۔ این ایچ ای جے ڈی این اے کے سروں میں براہ راست شامل ہونے کے لیے مختلف قسم کے انزائموں کا استعمال کرتا ہے جبکہ زیادہ درست ایچ ڈی آر بریک پوائنٹ پر گمشدہ ڈی این اے کے ترتیبات کی تخلیق نو کے لیے ٹیمپلیٹ کے طور پر ایک یکساں ترتیب کا استعمال کرتا ہے۔ اس کا استحصال ایک ایسی ترتیب کے اندر مطلوبہ جینیاتی عناصر کے ساتھ ایک ویکٹر بنا کر کیا جا سکتا ہے جو ڈی ایس بی کے فلیکنگ ترتیبات کے لیے یکساں ہو۔ اس کے نتیجے میں ڈی ایس بی کی جگہ پر مطلوبہ تبدیلی داخل کی جائے گی۔ اگرچہ ایچ ڈی آر پر مبنی جین ایڈیٹنگ ہومولوگس ریکومبینیشن پر مبنی جین ٹارگیٹنگ سے ملتی جلتی ہے، لیکن ریکومبینیشن کی شرح میں کم از کم تین آرڈرز کا اضافہ ہوتا ہے۔ انجینیئرڈ نیوکلیز جینوم ایڈیٹنگ کی کلید جینوم کے اندر ایک مخصوص مقام پر ڈی ایس بی بنانا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے پابندی والے انزائم ڈی این اے کو کاٹنے میں موثر ہوتے ہیں، لیکن عام طور پر متعدد مقامات پر پہچانتے اور کاٹتے ہیں۔ اس چیلنج پر قابو پانے اور سائٹ کے لیے مخصوص ڈی ایس بی بنانے کے لیے، نیوکلیز کی تین الگ الگ کلاسیں دریافت کی گئی ہیں اور آج تک بائیو انجینئرنگ کی گئی ہے۔ یہ زنک فنگر نیوکلیز (ZFNs)، ٹرانسکرپشن ایکٹیویٹر جیسے ایفیکٹر نیوکلیز (TALEN)، میگنوکلیز اور کلسٹرڈ ریگولر انٹر اسپیسڈ شارٹ پیلینڈرومک ریپیٹس (CRISPR/Cas9) سسٹم ہیں۔ میگنوکلیز میگنوکلیز، جو 1980 کی دہائی کے آخر میں دریافت ہوئے، اینڈو نیوکلیز خاندان میں انزائم ہیں جن کی خصوصیت ڈی این اے کے بڑے سلسلے (14 سے 40 بیس جوڑوں) کو پہچاننے اور کاٹنے کی صلاحیت ہے۔ سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر اور سب سے مشہور میگنوکلیز ایل اے جی ایل آئی ڈی اے ڈی جی خاندان کے پروٹین ہیں، جو اپنے نام کا ایک محفوظ امینو ایسڈ کی ترتیب سے منسوب ہیں۔ میگنوکلیز، جو عام طور پر مائکروبیل پرجاتیوں میں پائے جاتے ہیں، بہت طویل شناخت کے سلسلے (> 14 بی پی) رکھنے کی منفرد خاصیت رکھتے ہیں اس طرح انہیں قدرتی طور پر بہت مخصوص بناتے ہیں۔ تاہم، کسی منتخب کردہ مخصوص ڈی این اے ترتیب پر عمل کرنے کے لیے درکار عین مطابق میگنوکلیز کو تلاش کرنے کا عملی طور پر کوئی امکان نہیں ہے۔ اس چیلنج پر قابو پانے کے لیے، میگنوکلیز متغیرات بنانے کے لیے میوٹیجینیسیس اور ہائی تھرو پٹ اسکریننگ کے طریقے استعمال کیے گئے ہیں جو منفرد ترتیبات کو پہچانتے ہیں۔ دوسرے مختلف میگنوکلیز کو فیوز کرنے اور ہائبرڈ انزائم بنانے میں کامیاب رہے ہیں جو ایک نئی ترتیب کو پہچانتے ہیں۔ پھر بھی دوسروں نے منطقی طور پر ڈیزائن کردہ میگنوکلیز نامی طریقہ کار میں ترتیب مخصوص میگنوکلیز کو ڈیزائن کرنے کے لیے میگنوکلیز کے ڈی این اے انٹرایکٹنگ امینو ایسڈز کو تبدیل کرنے کی کوشش کی ہے۔ ایک اور نقطہ نظر میں کمپیوٹر ماڈلز کا استعمال شامل ہے تاکہ ترمیم شدہ میگنوکلیز کی سرگرمی اور تسلیم شدہ نیوکلک ترتیب کی خاصیت کی زیادہ سے زیادہ درست پیش گوئی کرنے کی کوشش کی جا سکے۔ کئی دسیوں ہزار پروٹین یونٹوں پر مشتمل ایک بڑا بینک بنایا گیا ہے۔ ان اکائیوں کو کمیرک میگنوکلیز حاصل کرنے کے لیے جوڑا جا سکتا ہے جو ہدف کی جگہ کو پہچانتے ہیں، اس طرح تحقیق اور ترقی کے اوزار فراہم کرتے ہیں جو وسیع پیمانے پر ضروریات (بنیادی تحقیق، صحت، زراعت، صنعت، توانائی وغیرہ) کو پورا کرتے ہیں۔ ان میں انسانی ایکس پی سی جین کو توڑنے کے قابل دو میگنوکلیز کی صنعتی پیمانے پر پیداوار شامل ہے۔ اس جین میں تغیرات کے نتیجے میں زیروڈرما پگمنٹوسم ہوتا ہے، جو ایک شدید مونوجینک عارضہ ہے جو مریضوں کو جلد کے کینسر کا شکار بناتا ہے اور جب بھی ان کی جلد یو وی شعاعوں کے سامنے آتی ہے تو جل جاتی ہے۔ میگنوکلیز کو خلیوں میں کم زہریلا ہونے کا فائدہ ہوتا ہے جیسے کہ زنک فنگر نیوکلیز (ZFN)، ممکنہ طور پر زیادہ سخت DNA ترتیب کی شناخت کی وجہ سے ؛ تاہم، تمام ممکنہ ترتیبات کے لیے ترتیب مخصوص انزائموں کی تعمیر مہنگی اور وقت طلب ہے، کیونکہ کسی کو مشترکہ امکانات سے فائدہ نہیں ہو رہا ہے جو ZFNs اور TALEN پر مبنی فیوژن جیسے طریقے استعمال کرتے ہیں۔ زنک فنگر نیوکلیز میگنوکلیز کے برعکس، زیڈ ایف این ایس اور ٹی ایل ای این ٹیکنالوجی کے پیچھے کا تصور ایک غیر مخصوص ڈی این اے کاٹنے والے اتپریرک ڈومین پر مبنی ہے، جسے پھر مخصوص ڈی این اے ترتیب سے جوڑا جا سکتا ہے جو زنک انگلیوں اور ٹرانسکرپشن ایکٹیویٹر جیسے ایفیکٹرز (ٹی اے ایل ای) جیسے پیپٹائڈز کو پہچانتا ہے۔ اس کا پہلا قدم ایک اینڈو نیوکلیز کو تلاش کرنا تھا جس کی ڈی این اے کی شناخت کی جگہ اور کلیونگ سائٹ ایک دوسرے سے الگ تھیں، ایسی صورتحال جو پابندی والے انزائموں میں سب سے زیادہ عام نہیں ہے۔ ایک بار یہ انزائم مل جانے کے بعد، اس کے پھٹنے والے حصے کو الگ کیا جا سکتا ہے جو کہ بہت غیر مخصوص ہوگا کیونکہ اس میں پہچاننے کی صلاحیت نہیں ہوگی۔ اس حصے کو پھر پیپٹائڈز کو پہچاننے والی ترتیب سے جوڑا جا سکتا ہے جو بہت زیادہ مخصوصیت کا باعث بن سکتا ہے۔ زنک فنگر موفٹس نقل کے کئی عوامل میں پائے جاتے ہیں۔ زنک آئن، جو تمام انسانی پروٹین کے 8 فیصد میں پایا جاتا ہے، ان کی سہ جہتی ساخت کی تنظیم میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ نقل کے عوامل میں، یہ اکثر پروٹین-ڈی این اے تعامل کے مقامات پر واقع ہوتا ہے، جہاں یہ موٹف کو مستحکم کرتا ہے۔ ہر انگلی کا سی-ٹرمینل حصہ ڈی این اے کی ترتیب کی مخصوص شناخت کے لیے ذمہ دار ہے۔ تسلیم شدہ ترتیبات مختصر ہوتے ہیں، جو تقریبا 3 بیس جوڑوں سے بنے ہوتے ہیں، لیکن 6 سے 8 زنک انگلیوں کو جوڑ کر جن کی شناخت کی جگہوں کو نمایاں کیا گیا ہے، تقریبا 20 بیس جوڑوں کے سلسلے کے لیے مخصوص پروٹین حاصل کرنا ممکن ہے۔ اس لیے کسی مخصوص جین کے اظہار کو کنٹرول کرنا ممکن ہے۔ یہ ظاہر کیا گیا ہے کہ اس حکمت عملی کو جانوروں میں انجیوجینیسیس کے عمل کو فروغ دینے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ہدف شدہ ڈی این اے کو توڑنے کے لیے اس طرح سے بنائے گئے پروٹین کو اینڈو نیوکلیز کے اتپریرک ڈومین کے ساتھ فیوز کرنا بھی ممکن ہے، اور اس لیے ان پروٹینوں کو جینوم انجینئرنگ ٹولز کے طور پر استعمال کرنا ممکن ہے۔ اس کے لیے عام طور پر اپنائے جانے والے طریقہ کار میں دو ڈی این اے بائنڈنگ پروٹینز کو جوڑنا شامل ہے-ہر ایک میں 3 سے 6 خاص طور پر منتخب کردہ زنک انگلیاں ہوتی ہیں-فوکی اینڈو نیوکلیز کے اتپریرک ڈومین کے ساتھ جسے ڈبل اسٹرینڈ ڈی این اے کو توڑنے کے لیے ڈائمرائز کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ دونوں پروٹین دو ڈی این اے کے سلسلے کو پہچانتے ہیں جو چند نیوکلیوٹائڈز سے الگ ہوتے ہیں۔ دو زنک فنگر پروٹین کو ان کے متعلقہ ترتیب سے جوڑنا دونوں فوکی ڈومینز کو قریب لاتا ہے۔ فوکی کو نیوکلیز سرگرمی کے لیے ڈائمرائزیشن کی ضرورت ہوتی ہے اور اس کا مطلب ہے کہ خاصیت ڈرامائی طور پر بڑھ جاتی ہے کیونکہ ہر نیوکلیز پارٹنر ایک منفرد ڈی این اے ترتیب کو پہچان لے گا۔ اس اثر کو بڑھانے کے لیے، فوکی نیوکلیز تیار کیے گئے ہیں جو صرف ہیٹروڈائمر کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔ منتخب کردہ ترتیبات کے لیے مخصوص زنک فنگر نیوکلیز کو ڈیزائن کرنے کے لیے کئی طریقوں کا استعمال کیا جاتا ہے۔ سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر زنک-انگلی کی اکائیوں کو معروف خصوصیات (ماڈیولر اسمبلی) کے ساتھ جوڑنا شامل ہے۔ انتخاب کی مختلف تکنیکیں، بیکٹیریا، خمیر یا ممالیہ خلیوں کا استعمال کرتے ہوئے ان امتزاج کی شناخت کے لیے تیار کی گئی ہیں جو بہترین خاصیت اور بہترین سیل رواداری پیش کرتے ہیں۔ اگرچہ زنک فنگر نیوکلیز سرگرمی کی براہ راست جینوم وسیع خصوصیت کی اطلاع نہیں دی گئی ہے، لیکن خلیوں میں ڈبل اسٹرینڈ ڈی این اے بریکس کی کل تعداد کی پیمائش کرنے والے ایک تجزیے سے پتہ چلا ہے کہ 24 بی پی جامع شناخت سائٹ اور واجب ہیٹروڈائمر فوکی نیوکلیز ڈومینز کے ساتھ زنک فنگر نیوکلیز کے ساتھ علاج کیے جانے والے خلیوں میں پس منظر کے اوپر صرف ایک سے دو ایسے بریکس ہوتے ہیں۔ ہیٹروڈائمر کام کرنے والے نیوکلیز ناپسندیدہ ہوموڈائمر سرگرمی کے امکان سے بچیں گے اور اس طرح ڈی ایس بی کی خاصیت میں اضافہ کریں گے۔ اگرچہ ZFNs اور TALEN دونوں تعمیرات کے نیوکلیز حصوں میں ایک جیسی خصوصیات ہیں، لیکن ان انجینیئرڈ نیوکلیز کے درمیان فرق ان کے DNA ریکگنیشن پیپٹائڈ میں ہے۔ زیڈ ایف این سی آئی ایس 2-اس 2 زنک انگلیوں پر انحصار کرتے ہیں اور ٹی ایل ای پر ٹی ایل ای این تعمیرات۔ پیپٹائڈ ڈومینز کو پہچاننے والے ان دونوں ڈی این اے کی خصوصیت یہ ہے کہ وہ قدرتی طور پر اپنے پروٹین میں امتزاج میں پائے جاتے ہیں۔ سی آئی ایس 2-ہس 2 زنک انگلیاں عام طور پر تکرار میں ہوتی ہیں جو 3 بی پی کے فاصلے پر ہوتی ہیں اور مختلف قسم کے نیوکلک ایسڈ انٹرایکٹنگ پروٹین جیسے ٹرانسکرپشن عوامل میں متنوع امتزاج میں پائی جاتی ہیں۔ زنک فنگر ڈومین کی ہر انگلی مکمل طور پر آزاد ہے اور ایک انگلی کی بائنڈنگ کی صلاحیت اس کے پڑوسی سے متاثر ہوتی ہے۔ دوسری طرف TALEs امینو ایسڈ اور تسلیم شدہ نیوکلیوٹائڈ جوڑوں کے درمیان ایک سے ایک شناخت کے تناسب کے ساتھ تکرار میں پائے جاتے ہیں۔ چونکہ زنک کی انگلیاں اور ٹیل دونوں بار بار نمونوں میں ہوتے ہیں، اس لیے مختلف قسم کی ترتیب کی خصوصیات پیدا کرنے کے لیے مختلف امتزاج کی کوشش کی جا سکتی ہے۔ زنک کی انگلیاں ان شرائط اور طریقوں میں زیادہ قائم کی گئی ہیں جیسے کہ ماڈیولر اسمبلی (جہاں زنک کی انگلیاں مطلوبہ ترتیب کو پورا کرنے کے لیے ایک قطار میں ٹرپلٹ ترتیب کے ساتھ منسلک ہوتی ہیں)، اوپن (پیپٹائڈ ڈومینز کا کم سختی کا انتخاب بمقابلہ ٹرپلٹ نیوکلیوٹائڈز کے بعد پیپٹائڈ کے امتزاج کے اعلی سختی کے انتخاب بمقابلہ بیکٹیریل سسٹم میں حتمی ہدف)، اور سائٹ کے مخصوص نیوکلسیس بنانے کے لیے دوسرے طریقوں کے درمیان زنک فنگر لائبریریوں کی بیکٹیریل ون ہائبرڈ اسکریننگ کا استعمال کیا گیا ہے۔ زنک فنگر نیوکلیز تحقیق اور ترقی کے اوزار ہیں جو پہلے ہی جینوم کی ایک رینج میں ترمیم کرنے کے لیے استعمال کیے جا چکے ہیں، خاص طور پر زنک فنگر کنسورشیم کی لیبارٹریوں کے ذریعے۔ امریکی کمپنی سنگامو بائیو سائنسز اسٹیم سیلز کی جینیاتی انجینئرنگ اور علاج کے مقاصد کے لیے مدافعتی خلیوں میں ترمیم کے بارے میں تحقیق کرنے کے لیے زنک فنگر نیوکلیز کا استعمال کرتی ہے۔ تبدیل شدہ ٹی لیمفوسائٹس فی الحال ایک قسم کے برین ٹیومر (گلیوبلاسٹوما) کے علاج اور ایڈز کے خلاف جنگ میں پہلے مرحلے کے کلینیکل ٹرائلز سے گزر رہے ہیں۔ TALEN ٹرانسکرپشن ایکٹیویٹر نما ایفیکٹر نیوکلیز (TALENs) مخصوص ڈی این اے بائنڈنگ پروٹین ہوتے ہیں جن میں 33 یا 34 امینو ایسڈ ریپیٹس کی صف ہوتی ہے۔ TALENs مصنوعی پابندی والے انزائم ہیں جو نیوکلیز کے ڈی این اے کاٹنے والے ڈومین کو TALE ڈومینز میں فیوز کرکے ڈیزائن کیے گئے ہیں، جنہیں خاص طور پر ایک منفرد ڈی این اے ترتیب کو پہچاننے کے لیے تیار کیا جا سکتا ہے۔ یہ فیوژن پروٹین جین ایڈیٹنگ ایپلی کیشنز کے لیے آسانی سے ہدف کے قابل "ڈی این اے کینچی" کے طور پر کام کرتے ہیں جو ہدف شدہ جینوم میں ترمیم جیسے کہ ترتیب داخل کرنا، حذف کرنا، مرمت اور زندہ خلیوں میں تبدیلی انجام دینے کے قابل بناتے ہیں۔ ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز، جنہیں کسی بھی مطلوبہ ڈی این اے سیکوینس کو باندھنے کے لیے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے، ٹی اے ایل ایفیکٹرز، ڈی این اے بائنڈنگ پروٹینز سے آتے ہیں جو پلانٹ پیتھوجینک زینتھومانوس ایپ کے ذریعے خارج ہوتے ہیں۔ ٹی اے ایل ایفیکٹر بار بار ڈومینز پر مشتمل ہوتے ہیں، جن میں سے ہر ایک 34 امینو ایسڈ کی انتہائی محفوظ ترتیب پر مشتمل ہوتا ہے، اور ہدف سائٹ کے اندر ایک واحد ڈی این اے نیوکلیوٹائڈ کو پہچانتا ہے۔ نیوکلیز ہدف کی جگہ پر ڈبل اسٹرینڈ بریک پیدا کر سکتا ہے جس کی مرمت غلطی کے شکار غیر ہم جنس پرست اختتامی جوڑ (این ایچ ای جے) کے ذریعے کی جا سکتی ہے، جس کے نتیجے میں چھوٹے اندراجات یا حذفیوں کے تعارف کے ذریعے جین میں خلل پڑتا ہے۔ امینو ایسڈ پوزیشن 12 اور 13 پر نام نہاد ریپیٹ متغیر ڈائی ریسیڈیوز (آر وی ڈی) کے استثناء کے ساتھ ہر ریپیٹ کو محفوظ کیا جاتا ہے۔ آر وی ڈی ڈی این اے کی ترتیب کا تعین کرتے ہیں جس سے ٹیل باندھے گا۔ ٹیل ریپیٹس اور متعلقہ ڈی این اے سیکوینس کے درمیان یہ سادہ ون ٹو ون خط و کتابت نئے ڈی این اے سیکوینس کو سیدھا پہچاننے کے لیے ریپیٹ صفوں کو جمع کرنے کے عمل کو آسان بناتا ہے۔ ٹرانسکرپشن ایکٹیویٹر نما ایفیکٹر نیوکلیز (TALEN) پیدا کرنے کے لیے ان TALEs کو DNA نیوکلیز، FokI سے اتپریرک ڈومین میں ملایا جا سکتا ہے۔ نتیجے میں بننے والی TALEN تعمیرات خاصیت اور سرگرمی کو یکجا کرتی ہیں، مؤثر طریقے سے انجینئرڈ سیکوینس-مخصوص نیوکلیز تیار کرتی ہیں جو صرف پہلے سے منتخب کردہ مقامات پر ڈی این اے کے سیکوینس کو باندھتی اور کاٹتی ہیں۔ TALEN ٹارگٹ ریکگنیشن سسٹم ایک آسان پیشین گوئی والے کوڈ پر مبنی ہے۔ TAL نیوکلیز جزوی طور پر ان کے 30 + بیس جوڑوں کے بائنڈنگ سائٹ کی لمبائی کی وجہ سے اپنے ہدف کے لیے مخصوص ہوتے ہیں۔ TALEN پورے جینوم میں کسی بھی واحد نیوکلیوٹائڈ کے 6 بیس جوڑوں کی حد کے اندر انجام دیا جا سکتا ہے۔ TALEN تعمیرات کا استعمال اسی طرح کیا جاتا ہے جیسے زنک فنگر نیوکلیز کو ڈیزائن کیا گیا ہے، اور ٹارگٹڈ میوٹیجینیسیس میں ان کے تین فوائد ہیں: (1) ڈی این اے بائنڈنگ کی خاصیت زیادہ ہے، (2) آف ٹارگیٹ اثرات کم ہیں، اور (3) ڈی این اے بائنڈنگ ڈومینز کی تعمیر آسان ہے۔ سی آر آئی ایس پی آر سی آر آئی ایس پی آر (کلسٹرڈ ریگولرلی انٹر اسپیسڈ شارٹ پیلینڈرومک ریپیٹس) جینیاتی عناصر ہیں جنہیں بیکٹیریا وائرس سے بچانے کے لیے ایک قسم کی حاصل کردہ قوت مدافعت کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ وہ مختصر ترتیبات پر مشتمل ہوتے ہیں جو وائرل جینوم سے نکلتے ہیں اور بیکٹیریل جینوم میں شامل کیے گئے ہیں۔ سی اے ایس (سی آر آئی ایس پی آر سے وابستہ پروٹین) ان ترتیبات پر عمل کرتے ہیں اور وائرل ڈی این اے کے ترتیبات کو کاٹتے ہیں۔ یوکرائیوٹک خلیوں میں کاس جینوں پر مشتمل پلازمیڈز اور خاص طور پر بنائے گئے سی آر آئی ایس پی آر کو متعارف کروا کر، یوکرائیوٹک جینوم کو کسی بھی مطلوبہ پوزیشن پر کاٹا جا سکتا ہے۔ نیوکلیو بیس ترمیم کے ذریعے ترمیم کرنا (بیس ایڈیٹنگ) نیوکلک ایسڈ کو مؤثر طریقے سے ترمیم کرنے کے ابتدائی طریقوں میں سے ایک نیوکلیو بیس ترمیم کرنے والے انزائموں کو استعمال کرتا ہے جو نیوکلک ایسڈ گائیڈ سیکوینس کے ذریعے ہدایت کیے جاتے ہیں، پہلی بار 1990 کی دہائی میں بیان کیا گیا تھا اور حال ہی میں اس کی بحالی دیکھی گئی ہے۔ اس طریقہ کار کا فائدہ یہ ہے کہ اس میں جینومک ڈی این اے اسٹرینڈز کو توڑنے کی ضرورت نہیں ہے، اور اس طرح ڈی این اے اسٹرینڈ ٹوٹنے سے وابستہ بے ترتیب اندراج اور حذف ہونے سے بچتا ہے۔ یہ صرف عین مطابق ترمیم کے لیے موزوں ہے جس میں واحد نیوکلیوٹائڈ تبدیلیوں کی ضرورت ہوتی ہے اور اس قسم کی ترمیم کے لیے انتہائی موثر پایا گیا ہے۔ آرکٹ آرکٹ کا مطلب مصنوعی پابندی ڈی این اے کٹر ہے، یہ کومییاما کی تیار کردہ ایک تکنیک ہے۔ یہ طریقہ کروموسوم کے اندر کلیویج سائٹ کی شناخت کے لیے سیوڈو کمپلیمنٹری پیپٹائڈ نیوکلک ایسڈ (پی سی پی این اے) کا استعمال کرتا ہے۔ ایک بار جب پی سی پی این اے سائٹ کی وضاحت کرتا ہے، تو چھٹکارا سیریم (سی ای) اور ای ڈی ٹی اے (کیمیائی مرکب) کے ذریعے کیا جاتا ہے، جو اسپلیسنگ فنکشن انجام دیتا ہے۔ جین ایڈیٹنگ کے انجینیئرڈ نیوکلیز میگنوکلیز کے طریقہ کار کی درستگی اور کارکردگی اوپر بیان کردہ طریقوں میں سب سے کم موثر ہے۔ اس کے ڈی این اے بائنڈنگ عنصر اور کلیونگ عنصر کی نوعیت کی وجہ سے، یہ ہر 1,000 نیوکلیوٹائڈز پر ایک ممکنہ ہدف کو پہچاننے تک محدود ہے۔ زیڈ ایف این کو میگنوکلیز کی حدود پر قابو پانے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ ZFN کے ممکنہ اہداف کی تعداد کو ہر 140 نیوکلیوٹائڈز میں سے ایک تک بڑھا دیا گیا۔ تاہم، دونوں طریقے غیر متوقع ہیں کیونکہ ان کے ڈی این اے بائنڈنگ عناصر ایک دوسرے کو متاثر کرتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں اعلی درجے کی مہارت اور توثیق کے طویل اور مہنگے عمل کی ضرورت ہوتی ہے۔ ٹیل نیوکلیز سب سے زیادہ درست اور مخصوص طریقہ ہونے کی وجہ سے پچھلے دو طریقوں کے مقابلے میں زیادہ کارکردگی حاصل کرتے ہیں۔ یہ اس طرح کی کارکردگی کو حاصل کرتا ہے کیونکہ ڈی این اے بائنڈنگ عنصر ٹیل ذیلی اکائیوں کی ایک صف پر مشتمل ہوتا ہے، ان میں سے ہر ایک دوسروں سے آزاد ایک مخصوص ڈی این اے نیوکلیوٹائڈ چین کو پہچاننے کی صلاحیت رکھتا ہے، جس کے نتیجے میں اعلی درستگی کے ساتھ ہدف سائٹس کی زیادہ تعداد ہوتی ہے۔ سالماتی حیاتیات اور پروٹین انجینئرنگ میں مخصوص مہارت کے ساتھ نئے ٹیل نیوکلیز بنانے میں تقریبا ایک ہفتہ اور چند سو ڈالر لگتے ہیں۔ ٹی اے ایل ای نیوکلیز کے مقابلے میں سی آر آئی ایس پی آر نیوکلیز کی درستگی قدرے کم ہوتی ہے۔ یہ گائیڈ آر این اے تیار کرنے کے لیے ایک سرے پر ایک مخصوص نیوکلیوٹائڈ کی ضرورت کی وجہ سے ہوتا ہے جسے سی آر آئی ایس پی آر اس سے پیدا ہونے والے ڈبل اسٹرینڈ بریک کی مرمت کے لیے استعمال کرتا ہے۔ اسے تیز ترین اور سستا ترین طریقہ دکھایا گیا ہے، جس کی لاگت صرف دو سو ڈالر سے کم ہے اور چند دن کا وقت ہے۔ سی آر آئی ایس پی آر کو سالماتی حیاتیات میں کم سے کم مہارت کی بھی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ ڈیزائن پروٹین کے بجائے گائیڈ آر این اے میں ہوتا ہے۔ سی آر آئی ایس پی آر کا زیڈ ایف این اور ٹی ایل ای این طریقوں پر ایک بڑا فائدہ یہ ہے کہ اسے اپنے 80 این ٹی سی آر آئی ایس پی آر ایس جی آر این اے کا استعمال کرتے ہوئے مختلف ڈی این اے ترتیبات کو نشانہ بنانے کی ہدایت کی جا سکتی ہے، جبکہ زیڈ ایف این اور ٹی ایل ای این دونوں طریقوں کے لیے ہر ڈی این اے ترتیب کو نشانہ بنانے کے لیے بنائے گئے پروٹین کی تعمیر اور جانچ کی ضرورت ہوتی ہے۔ چونکہ ایک فعال نیوکلیز کی غیر ہدف سرگرمی جینیاتی اور نامیاتی سطحوں پر ممکنہ طور پر خطرناک نتائج کا باعث بنتی ہے، اس لیے میگنوکلیز، زیڈ ایف این، سی آر آئی ایس پی آر، اور ٹی ایل ای این پر مبنی فیوژن کی درستگی تحقیق کا ایک فعال شعبہ رہا ہے۔ اگرچہ متغیر اعداد و شمار کی اطلاع دی گئی ہے، ZFNs میں TALEN طریقوں یا RNA گائیڈڈ نیوکلیز کے مقابلے میں زیادہ سائٹوٹوکسائٹی ہوتی ہے، جبکہ TALEN اور RNA گائیڈڈ طریقوں میں سب سے زیادہ کارکردگی اور کم آف ٹارگیٹ اثرات ہوتے ہیں۔ ڈی این اے بائنڈنگ اور نیوکلیز سرگرمی کے درمیان زیادہ سے زیادہ نظریاتی فاصلے کی بنیاد پر، TALEN نقطہ نظر کے نتیجے میں سب سے زیادہ درستگی ہوتی ہے۔ ملٹی پلیکس آٹومیٹڈ جینومک انجینئرنگ (ایم اے جی ای) جینومک تنوع اور تمام ممکنہ متعلقہ فینوٹائپز کا مطالعہ کرنے کے خواہشمند سائنسدانوں اور محققین کے طریقے بہت سست، مہنگے اور غیر موثر تھے۔ اس نئے انقلاب سے پہلے، محققین کو سنگل جین ہیرا پھیری کرنی ہوگی اور جینوم کو ایک وقت میں ایک چھوٹا سا حصہ تبدیل کرنا ہوگا، فینوٹائپ کا مشاہدہ کرنا ہوگا، اور ایک مختلف سنگل جین ہیرا پھیری کے ساتھ عمل شروع کرنا ہوگا۔ لہذا، ہارورڈ یونیورسٹی کے ویس انسٹی ٹیوٹ کے محققین نے MAGE ڈیزائن کیا، جو ایک طاقتور ٹیکنالوجی ہے جو ویوو جینوم ایڈیٹنگ کے عمل کو بہتر بناتی ہے۔ یہ جینوم کی تیز اور موثر ہیرا پھیری کی اجازت دیتا ہے، یہ سب ایک ایسی مشین میں ہوتا ہے جو باورچی خانے کی ایک چھوٹی سی میز کے اوپر رکھی جا سکتی ہے۔ وہ تغیرات اس تغیر کے ساتھ مل جاتے ہیں جو قدرتی طور پر سیل مائٹوسس کے دوران ہوتا ہے جس سے اربوں سیلولر تغیرات پیدا ہوتے ہیں۔ کیمیائی طور پر مشترکہ، مصنوعی سنگل اسٹرینڈڈ ڈی این اے (ایس ایس ڈی این اے) اور اولیگیونیوکلیوٹائڈز کا ایک پول سیل کے ہدف شدہ علاقوں میں متعارف کرایا جاتا ہے جس سے جینیاتی تبدیلیاں پیدا ہوتی ہیں۔ سائیکلکل عمل میں ایس ایس ڈی این اے (الیکٹرو کارپوریشن کے ذریعے) کی تبدیلی شامل ہوتی ہے جس کے بعد نشوونما ہوتی ہے، جس کے دوران بیکٹیریوفیج ہومولوگس ریکومبینیشن پروٹین ایس ایس ڈی این اے کو ان کے جینومک اہداف تک پہنچانے میں ثالثی کرتے ہیں۔ منتخب فینوٹائپک مارکر کو نشانہ بنانے والے تجربات کی جانچ کی جاتی ہے اور خلیوں کو تفریق میڈیا پر چڑھا کر ان کی شناخت کی جاتی ہے۔ ہر سائیکل کو بالآخر عمل کرنے میں 2.5 گھنٹے لگتے ہیں، جس میں آئزوجینک کلچرز کو بڑھانے اور تغیرات کی خصوصیت کے لیے اضافی وقت درکار ہوتا ہے۔ متعدد سائٹس کو نشانہ بنانے والے میوٹیجینک ایس ایس ڈی این اے کی لائبریریوں کو بار بار متعارف کروا کر، ایم اے جی ای سیل کی آبادی میں مشترکہ جینیاتی تنوع پیدا کر سکتا ہے۔ سنگل نیوکلیوٹائڈ بیس جوڑوں سے لے کر پورے جینوم یا جین نیٹ ورک تک بیک وقت 50 جینوم ترمیم ہو سکتی ہیں جس کے نتائج چند دنوں میں سامنے آ سکتے ہیں۔ بڑے پیمانے کے تجربات کو تین زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جن کی خصوصیت پیمانے اور پیچیدگی کی مختلف ڈگریاں ہیں: (i) بہت سے ٹارگٹ سائٹس، واحد جینیاتی تغیرات ؛ (ii) واحد ٹارگٹ سائٹ، بہت سے جینیاتی تغیرات ؛ اور (iii) بہت سے ٹارگٹ سائٹس، بہت سے جینیاتی تغیرات۔ کلاس تھری کی ایک مثال 2009 میں جھلکتی تھی، جہاں چرچ اور اس کے ساتھی ایسچریچیا کولی کو لائکوپین کی عام مقدار سے پانچ گنا زیادہ پیدا کرنے کے لیے پروگرام کرنے میں کامیاب رہے، جو عام طور پر ٹماٹر کے بیجوں میں پایا جانے والا ایک اینٹی آکسیڈینٹ ہے اور کینسر مخالف خصوصیات سے منسلک ہے۔ انہوں نے ایسچریچیا کولی میں آئسوپرینائڈ لائکوپین کی زیادہ پیداوار کے لیے 1-ڈیوکسی-ڈی-زائلولوز-5-فاسفیٹ (ڈی ایکس پی) میٹابولک راستے کو بہتر بنانے کے لیے ایم اے جی ای کا اطلاق کیا۔ اس میں انہیں تقریبا 3 دن لگے اور مواد میں صرف 1,000 ڈالر سے زیادہ کا وقت لگا۔ آسانی، رفتار اور لاگت کی کارکردگی جس میں MAGE جینومز کو تبدیل کر سکتا ہے وہ تبدیل کر سکتا ہے کہ صنعتیں بائیو انجینئرنگ، بائیو انرجی، بائیو میڈیکل انجینئرنگ، مصنوعی حیاتیات، دواسازی، زرعی اور کیمیائی صنعتوں میں اہم مرکبات کی تیاری اور پیداوار کے بارے میں کس طرح سوچتی ہیں۔ 2012 تک موثر جینوم ایڈیٹنگ کو پودوں سے لے کر جانوروں تک کے تجرباتی نظاموں کی ایک وسیع رینج کے لیے تیار کیا گیا تھا، جو اکثر طبی دلچسپی سے بالاتر تھا، اور تحقیقی لیبارٹریوں میں ایک معیاری تجرباتی حکمت عملی بن رہا تھا۔ چوہا، زیبرا فش، مکئی اور تمباکو زیڈ ایف این کی ثالثی والے میوٹینٹس کی حالیہ نسل اور ٹی ایل ای این پر مبنی طریقوں میں بہتری ان طریقوں کی اہمیت کی گواہی دیتی ہے، اور یہ فہرست تیزی سے پھیل رہی ہے۔ انجینئرڈ نیوکلیز کے ساتھ جینوم ایڈیٹنگ ممکنہ طور پر پودوں اور جانوروں میں جین کے افعال کا مطالعہ کرنے سے لے کر انسانوں میں جین تھراپی تک لائف سائنسز کے بہت سے شعبوں میں معاون ثابت ہوگی۔ مثال کے طور پر، مصنوعی حیاتیات کا میدان جس کا مقصد خلیوں اور حیاتیات کو نئے افعال انجام دینے کے لیے انجینئر کرنا ہے، ممکنہ طور پر جینومک عناصر کو شامل کرنے یا ہٹانے کے لیے انجینئرڈ نیوکلیز کی صلاحیت سے فائدہ اٹھاتا ہے اور اس وجہ سے پیچیدہ نظام تشکیل پاتا ہے۔ اس کے علاوہ، جین کے افعال کا مطالعہ انجینیئرڈ نیوکلیز کے ساتھ اسٹیم سیلز کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔ درج ذیل کچھ مخصوص کام ہیں جو یہ طریقہ انجام دے سکتا ہے: ٹارگیٹڈ جین میوٹیشن جین تھراپی کروموسوم کی دوبارہ ترتیب اسٹڈی جین فنکشن اسٹیم سیل ٹرانسجینک جانوروں کے ساتھ اینڈوجینس جین لیبلنگ ٹارگیٹڈ ٹرانسجین کے اضافے جانوروں میں ٹارگیٹڈ جین ترمیم جینیاتی انجینئرنگ میں حالیہ دریافتوں کا مجموعہ، خاص طور پر جین ایڈیٹنگ اور مویشیوں کی تولیدی ٹیکنالوجیز میں تازہ ترین بہتری (مثال کے طور پر۔ ان وٹرو ایمبریو کلچر) مصنوعی انتہائی مخصوص اینڈو نیوکلیز کا استعمال کرتے ہوئے براہ راست فرٹیلائزڈ اووسائٹس میں جینوم ایڈیٹنگ کی اجازت دیتا ہے۔ آر این اے گائیڈڈ اینڈو نیوکلیز: کلسٹرڈ باقاعدگی سے انٹر اسپیسڈ شارٹ پیلینڈرومک ریپیٹس سے وابستہ Cas9 (CRISPR/Cas9) ایک نیا ٹول ہے، جو دستیاب طریقوں کی حد کو مزید بڑھاتا ہے۔ خاص طور پر سی آر آئی ایس پی آر/کاس 9 انجینیئرڈ اینڈو نیوکلیز ممالیہ زیگوٹس پر سائٹوپلاسمک ڈائریکٹ انجیکشن (سی ڈی آئی) کے ذریعے ایک مرحلے میں بیک وقت ناک آؤٹ (کے او) کے لیے متعدد گائیڈ آر این اے کے استعمال کی اجازت دیتا ہے۔ مزید برآں، جین ایڈیٹنگ کا اطلاق آبی زراعت میں بعض قسم کی مچھلیوں جیسے اٹلانٹک سالمن پر کیا جا سکتا ہے۔ مچھلیوں میں جین ایڈیٹنگ فی الحال تجرباتی ہے، لیکن امکانات میں نشوونما، بیماری کے خلاف مزاحمت، بانجھ پن، کنٹرول شدہ تولیدی عمل اور رنگ شامل ہیں۔ ان خصلتوں کا انتخاب زیادہ پائیدار ماحول اور مچھلیوں کے لیے بہتر فلاح و بہبود کا باعث بن سکتا ہے۔ ایکوا ایڈوانٹیج سالمن ایک جینیاتی طور پر تبدیل شدہ اٹلانٹک سالمن ہے جسے ایکوا باؤنٹی ٹیکنالوجیز نے تیار کیا ہے۔ اٹلانٹک سالمن میں گروتھ ہارمون ریگولیٹنگ جین کی جگہ پیسیفک چنوک سالمن سے گروتھ ہارمون ریگولیٹنگ جین اور سمندری پوٹ سے ایک پروموٹر سیکوینس لیا جاتا ہے۔ سنگل سیل ٹرانسکرپٹومیکس، جینوم ایڈیٹنگ اور نئے اسٹیم سیل ماڈلز کی متوازی ترقی کی بدولت اب ہم سائنسی طور پر ایک دلچسپ دور میں داخل ہو رہے ہیں جہاں فنکشنل جینیات اب جانوروں کے ماڈلز تک محدود نہیں ہے بلکہ براہ راست انسانی نمونوں میں انجام دی جا سکتی ہے۔ سنگل سیل جین کے اظہار کے تجزیے نے انسانی نشوونما کا ایک نقل شدہ روڈ میپ حل کیا ہے جس سے فعال مطالعات کے لیے کلیدی امیدوار جینوں کی نشاندہی کی جا رہی ہے۔ تجربے کی رہنمائی کے لیے عالمی ٹرانسکرپٹومیکس ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے، سی آر آئی ایس پی آر پر مبنی جینوم ایڈیٹنگ ٹول نے انسانی ماحول میں افعال کو واضح کرنے کے لیے کلیدی جینوں میں خلل ڈالنا یا انہیں ہٹانا ممکن بنا دیا ہے۔ میگنوکلیز، زیڈ ایف اینز، اور ٹی ایل ای این کا استعمال کرتے ہوئے پودوں میں جینوم ایڈیٹنگ میں ٹارگیٹڈ جین ترمیم پودوں میں جینیاتی ہیرا پھیری کے لیے ایک نئی حکمت عملی فراہم کرتی ہے اور ممکنہ طور پر انڈوجینس جینز میں ترمیم کرکے مطلوبہ پودوں کی خصوصیات کی انجینئرنگ میں مدد کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، بڑی فصلوں کی انواع میں جگہ کے لحاظ سے مخصوص جین کے اضافے کو 'خاصیت کے اسٹیکنگ' کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جس کے تحت افزائش کے عمل کے دوران ان کی مشترکہ علیحدگی کو یقینی بنانے کے لیے کئی مطلوبہ خصلتیں جسمانی طور پر جڑی ہوئی ہیں۔ ایسے معاملات میں پیش رفت حال ہی میں عربی ڈوپسس تھالیانا اور زی میز میں رپورٹ ہوئی ہے۔ عربڈوپسس تھالیانا میں، زیڈ ایف این کی مدد سے جین ٹارگیٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے، دو جڑی بوٹیوں کے مزاحم جین (تمباکو ایسیٹولیکٹٹ سنتھس ایس یو آر اے اور ایس یو آر بی) کو ایس یو آر لوکی میں متعارف کرایا گیا تھا جس میں 2 فیصد تک تبدیل شدہ خلیات تھے جن میں تغیرات تھے۔ زی میز میں، ٹارگٹ لوکس میں خلل ZFN سے چلنے والے DSBs اور اس کے نتیجے میں NHEJ کے ذریعے حاصل کیا گیا۔ اس معاملے میں زیڈ ایف این کا استعمال جڑی بوٹیوں کو برداشت کرنے والے جین ایکسپریشن کیسٹ (پی اے ٹی) کو ٹارگیٹڈ اینڈوجینس لوکس آئی پی کے 1 میں چلانے کے لیے بھی کیا گیا تھا۔ دوبارہ پیدا ہونے والے پودوں میں مشاہدہ کی جانے والی اس طرح کی جینوم ترمیم وراثت میں ملی ہے اور اگلی نسل میں منتقل ہوئی ہے۔ فصل کی بہتری میں جینوم ایڈیٹنگ تکنیک کے استعمال کی ایک ممکنہ طور پر کامیاب مثال کیلے میں مل سکتی ہے، جہاں سائنس دانوں نے کیلے کے بی جینوم (موسی ایس پی پی) میں اینڈوجینس کیلے اسٹریک وائرس کو غیر فعال کرنے کے لیے سی آر آئی ایس پی آر/کیس 9 ایڈیٹنگ کا استعمال کیا۔ کیلے کی افزائش میں ایک بڑے چیلنج پر قابو پانے کے لیے۔ اس کے علاوہ، ٹیلن پر مبنی جینوم انجینئرنگ کا بڑے پیمانے پر تجربہ کیا گیا ہے اور پودوں میں استعمال کے لیے اسے بہتر بنایا گیا ہے۔ سویابین کے تیل کی مصنوعات کے معیار کو بہتر بنانے اور آلو کے ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کو بڑھانے کے لیے، ایک امریکی کھانے کے اجزاء کی کمپنی، کیلیکسٹ کے ذریعے بھی TALEN فیوژن کا استعمال کیا گیا ہے۔ ZFN-ثالثی ٹارگیٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے پودوں کے جینوم میں ترمیم کو بہتر بنانے کے لیے متعدد اصلاحات کرنے کی ضرورت ہے۔ نیوکلیز کے قابل اعتماد ڈیزائن اور اس کے بعد کی جانچ، نیوکلیز کی زہریلا پن کی عدم موجودگی، ہدف کے لیے پودوں کے بافتوں کا مناسب انتخاب، انزائم کی سرگرمی کو شامل کرنے کے راستے، آف ٹارگیٹ میوٹیجینیسیس کی کمی، اور تبدیل شدہ معاملات کا قابل اعتماد پتہ لگانے کی ضرورت ہے۔ پودوں میں سی آر آئی ایس پی آر/سی اے ایس 9 کی ترسیل کا ایک عام طریقہ ایگروبیکٹیریم پر مبنی تبدیلی ہے۔ ٹی-ڈی این اے کو ٹی 4 ایس ایس میکانزم کے ذریعے پودوں کے جینوم میں براہ راست داخل کیا جاتا ہے۔ Cas9 اور gRNA پر مبنی ایکسپریشن کیسٹ کو Ti پلازمیڈز میں تبدیل کر دیا جاتا ہے، جو پودوں کے استعمال کے لیے ایگروبیکٹیریم میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ زندہ پودوں میں Cas9 کی ترسیل کو بہتر بنانے کے لیے، وائرس کو زیادہ موثر ٹرانسجین کی ترسیل کے لیے استعمال کیا جا رہا ہے۔ ریسرچ جین تھراپی مثالی جین تھراپی کا عمل وہ ہے جو عیب دار جین کو اس کے قدرتی مقام پر عام ایلیل سے بدل دیتا ہے۔ یہ وائرل طور پر فراہم کردہ جین کے مقابلے میں فائدہ مند ہے کیونکہ جب جین کے صرف ایک چھوٹے تناسب کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تو مکمل کوڈنگ ترتیب اور ریگولیٹری ترتیب کو شامل کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے جیسا کہ اکثر ہوتا ہے۔ جزوی طور پر تبدیل شدہ جینوں کا اظہار وائرل ویکٹروں کے ذریعے لے جانے والے مکمل جینوں کے مقابلے میں عام خلیے کی حیاتیات کے ساتھ زیادہ مطابقت رکھتا ہے۔ TALEN پر مبنی جینوم ایڈیٹنگ کا پہلا طبی استعمال 2015 میں 11 ماہ کے بچے میں CD19 + ایکیوٹ لیمفوبلاسٹک لیوکیمیا کے علاج میں کیا گیا تھا۔ ترمیم شدہ ڈونر ٹی خلیوں کو لیوکیمیا کے خلیوں پر حملہ کرنے، المتوزوماب کے خلاف مزاحم ہونے، اور تعارف کے بعد میزبان مدافعتی نظام کے ذریعے پتہ لگانے سے بچنے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ CRISPR-Cas9 کا استعمال کرتے ہوئے خلیوں اور جانوروں میں وسیع تحقیق کی گئی ہے تاکہ جینیاتی تغیرات کو درست کرنے کی کوشش کی جا سکے جو جینیاتی بیماریوں جیسے ڈاؤن سنڈروم، سپینا بفیڈا، اینسیفلی، اور ٹرنر اور کلائن فیلٹر سنڈروم کا سبب بنتی ہیں۔ فروری 2019 میں، سنگامو تھیراپیوٹکس کے ساتھ کام کرنے والے طبی سائنس دانوں، جس کا صدر دفتر رچمنڈ، کیلیفورنیا میں ہے، نے ہنٹر سنڈروم کے مریض میں ڈی این اے کو مستقل طور پر تبدیل کرنے کے لیے پہلی بار "جسم میں" انسانی جین ایڈیٹنگ تھراپی کا اعلان کیا۔ زنک فنگر نیوکلیز (زیڈ ایف این) کا استعمال کرتے ہوئے جین ایڈیٹنگ پر مشتمل سنگامو کے کلینیکل ٹرائلز جاری ہیں۔ بیماریوں کو ختم کرنے کے لیے محققین نے ملیریا کے ویکٹر اے گیمبیا میں نسبندی سے وابستہ جینوں میں ترمیم کرنے کے لیے سی آر آئی ایس پی آر-سی اے ایس 9 جین ڈرائیوز کا استعمال کیا ہے۔ اس تکنیک کے دیگر ویکٹر سے پیدا ہونے والی بیماریوں جیسے زرد بخار، ڈینگی اور زیکا کے خاتمے میں مزید مضمرات ہیں۔ CRISPR-Cas9 نظام کو کلینیکل جینوٹائپز یا ایپیڈیمیولوجیکل آئسولیٹس کو نشانہ بنا کر کسی بھی بیکٹیریل پرجاتیوں کی آبادی کو تبدیل کرنے کے لیے پروگرام کیا جا سکتا ہے۔ یہ پیتھوجین کو ختم کرکے نقصان دہ پرجاتیوں پر فائدہ مند بیکٹیریل پرجاتیوں کو منتخب طور پر فعال کر سکتا ہے، جو اسے براڈ سپیکٹرم اینٹی بائیوٹکس پر فائدہ دیتا ہے۔ ایچ آئی وی، ہرپس، اور ہیپاٹائٹس بی وائرس جیسے انسانی وائرس کو نشانہ بنانے والے علاج کے لیے اینٹی وائرل ایپلی کیشنز زیر تحقیق ہیں۔ سی آر آئی ایس پی آر کا استعمال وائرس یا میزبان کو نشانہ بنانے کے لیے کیا جا سکتا ہے تاکہ وائرس سیل سطح کے رسیپٹر پروٹین کو انکوڈنگ کرنے والے جین کو متاثر کیا جا سکے۔ نومبر 2018 میں، ہی جیانکوئی نے اعلان کیا کہ اس نے دو انسانی جنینوں میں ترمیم کی ہے، تاکہ سی سی آر 5 کے لیے جین کو غیر فعال کرنے کی کوشش کی جا سکے، جو ایک رسیپٹر کے لیے کوڈ ہے جسے ایچ آئی وی خلیوں میں داخل ہونے کے لیے استعمال کرتا ہے۔ انہوں نے کہا کہ جڑواں لڑکیاں لولو اور نانا چند ہفتے قبل پیدا ہوئی تھیں۔ انہوں نے کہا کہ لڑکیوں کے پاس اب بھی معذور سی سی آر 5 (موزیکزم) کے ساتھ سی سی آر 5 کی فعال کاپیاں تھیں اور وہ اب بھی ایچ آئی وی کا شکار تھیں۔ اس کام کی بڑے پیمانے پر غیر اخلاقی، خطرناک اور قبل از وقت مذمت کی گئی۔ جنوری 2019 میں، چین میں سائنس دانوں نے پانچ ایک جیسے جین میں ترمیم شدہ بندروں کی تخلیق کی اطلاع دی، اسی کلوننگ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے جو زونگ ژونگ اور ہوا ہوا کے ساتھ استعمال کی گئی تھی-پہلی کلون بندروں-اور ڈولی بھیڑ، اور وہی جین میں ترمیم کرنے والی کرسپ-کاس 9 تکنیک جو مبینہ طور پر ہی جیانکوئی نے پہلے جین میں ترمیم شدہ انسانی بچوں لولو اور نانا کی تخلیق میں استعمال کی تھی۔ بندر کلون کئی طبی بیماریوں کا مطالعہ کرنے کے لیے بنائے گئے تھے۔ امکانات اور حدود مستقبل میں، انجینیئرڈ نیوکلیز کے ساتھ جینوم ایڈیٹنگ میں تحقیق کا ایک اہم مقصد نیوکلیز کے عمل کی حفاظت اور خاصیت کو بہتر بنانا ہونا چاہیے۔ مثال کے طور پر، غیر ہدف والے واقعات کا پتہ لگانے کی صلاحیت کو بہتر بنانے سے ان کی روک تھام کے طریقوں کے بارے میں سیکھنے کی ہماری صلاحیت میں بہتری آسکتی ہے۔ اس کے علاوہ، زیڈ ایف این میں استعمال ہونے والی زنک انگلیاں شاذ و نادر ہی مکمل طور پر مخصوص ہوتی ہیں، اور کچھ زہریلے رد عمل کا سبب بن سکتی ہیں۔ تاہم، زیڈ ایف این کے کلیویج ڈومین پر کی گئی ترامیم سے زہریلا پن کم ہونے کی اطلاع ہے۔ اس کے علاوہ، ڈانا کیرول کی طرف سے انجینئرڈ نیوکلیز کے ساتھ جینوم میں ترمیم کرنے کی تحقیق نے ڈی این اے کے بنیادی ریکومبینیشن اور مرمت کی مشینری کی بہتر تفہیم کی ضرورت کو ظاہر کیا ہے۔ مستقبل میں، ثانوی اہداف کی نشاندہی کرنے کا ایک ممکنہ طریقہ یہ ہوگا کہ زیڈ ایف این کا اظہار کرنے والے خلیوں سے ٹوٹے ہوئے سروں کو پکڑا جائے اور ہائی تھرو پٹ سیکوینسنگ کا استعمال کرتے ہوئے فلینکنگ ڈی این اے کو ترتیب دیا جائے۔ سی آر آئی ایس پی آر کے استعمال میں آسانی اور لاگت کی استعداد کی وجہ سے اس وقت اس پر وسیع تحقیق کی جا رہی ہے۔ سی آر آئی ایس پی آر کی دریافت کتنی حالیہ ہے اس کے باوجود اب سی آر آئی ایس پی آر پر زیڈ ایف این اور ٹیلن سے زیادہ اشاعتیں موجود ہیں۔ CRISPR اور TALEN دونوں کو ان کی درستگی اور کارکردگی کی وجہ سے بڑے پیمانے پر پروڈکشن میں نافذ کیے جانے والے انتخاب کے لیے ترجیح دی جاتی ہے۔ جینوم ایڈیٹنگ مصنوعی جینیاتی انجینئرنگ کے بغیر ایک قدرتی عمل کے طور پر بھی ہوتی ہے۔ وہ ایجنٹ جو جینیاتی کوڈز میں ترمیم کرنے کے اہل ہیں وہ وائرس یا سب وائرل آر این اے ایجنٹ ہیں۔ اگرچہ جی ای ای این میں ریورس جینیات میں بہت سے دوسرے طریقوں کے مقابلے میں زیادہ کارکردگی ہے، لیکن یہ اب بھی انتہائی موثر نہیں ہے۔ بہت سے معاملات میں نصف سے بھی کم علاج شدہ آبادی مطلوبہ تبدیلیاں حاصل کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، جب کوئی میوٹیشن پیدا کرنے کے لیے سیل کے این ایچ ای جے کو استعمال کرنے کا ارادہ کر رہا ہو، تو سیل کا ایچ ڈی آر سسٹم بھی ڈی ایس بی کو کم میوٹیشنل ریٹ کے ساتھ درست کرنے پر کام کرے گا۔ روایتی طور پر، چوہے محققین کے لیے بیماری کے ماڈل کے میزبان کے طور پر سب سے عام انتخاب رہے ہیں۔ سی آر آئی ایس پی آر خنزیروں، کتوں اور غیر انسانی پریمیٹس جیسے بڑے جانوروں میں ٹرانسجینک بیماری کے ماڈل بنا کر اس ماڈل اور انسانی کلینیکل ٹرائلز کے درمیان فرق کو ختم کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔ CRISPR-Cas9 نظام کا استعمال کرتے ہوئے، پروگرام شدہ Cas9 پروٹین اور sgRNA کو براہ راست فرٹیلائزڈ زیگوٹس میں متعارف کرایا جا سکتا ہے تاکہ چوہوں میں ٹرانسجینک ماڈل بناتے وقت مطلوبہ جین میں ترمیم حاصل کی جا سکے۔ یہ ٹرانسجینک لائنیں پیدا کرنے میں معمول کے سیل ٹارگیٹنگ مرحلے کو بائی پاس کرنے کی اجازت دیتا ہے، اور اس کے نتیجے میں، یہ نسل کے وقت کو 90 فیصد تک کم کر دیتا ہے۔ ایک صلاحیت جو سی آر آئی ایس پی آر اپنی تاثیر کے ساتھ لاتا ہے وہ زینو ٹرانسپلانٹیشن کا اطلاق ہے۔ پچھلے تحقیقی ٹرائلز میں، سی آر آئی ایس پی آر نے اینڈوجینس ریٹرو وائرس کو نشانہ بنانے اور ختم کرنے کی صلاحیت کا مظاہرہ کیا، جس سے بیماریاں منتقل ہونے کا خطرہ کم ہوتا ہے اور مدافعتی رکاوٹیں کم ہوتی ہیں۔ ان مسائل کو ختم کرنے سے عطیہ دہندہ کے اعضاء کی تقریب میں بہتری آتی ہے، جو اس درخواست کو حقیقت کے قریب لاتا ہے۔ پودوں میں جینوم ایڈیٹنگ کو حیاتیاتی تنوع کے تحفظ کے لیے ایک قابل عمل حل کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ جین ڈرائیو حملہ آور پرجاتیوں کی تولیدی شرح کو تبدیل کرنے کا ایک ممکنہ ذریعہ ہے، حالانکہ اس سے وابستہ اہم خطرات ہیں۔ انسانی اضافہ بہت سے ٹرانس ہیومنسٹ جینوم ایڈیٹنگ کو انسانی اضافے کے ممکنہ آلے کے طور پر دیکھتے ہیں۔ آسٹریلوی ماہر حیاتیات اور جینیات کے پروفیسر ڈیوڈ اینڈریو سنکلیئر نوٹ کرتے ہیں کہ "جینوم ایڈیٹنگ کے ساتھ نئی ٹیکنالوجیز اسے افراد پر استعمال کرنے کی اجازت دیں گی (.) تاکہ (.) صحت مند بچے پیدا کیے جا سکیں"۔ بائیو ایتھکس پر نفیلڈ کونسل کی ستمبر 2016 کی رپورٹ کے مطابق مستقبل میں دوسرے حیاتیات یا مکمل طور پر مصنوعی جین والے لوگوں کو بہتر بنانا ممکن ہو سکتا ہے تاکہ مثال کے طور پر رات کی بینائی اور بو کے احساس کو بہتر بنایا جا سکے۔ جارج چرچ نے ممکنہ طور پر فائدہ مند خصلتوں کے لیے ممکنہ جینیاتی تبدیلیوں کی ایک فہرست مرتب کی ہے جیسے کہ نیند کی کم ضرورت، ادراک سے متعلق تبدیلیاں جو الزائمر کی بیماری سے بچاتی ہیں، بیماری کی مزاحمت اور سیکھنے کی صلاحیتوں میں اضافہ کے ساتھ ساتھ کچھ متعلقہ مطالعات اور ممکنہ منفی اثرات۔ امریکن نیشنل اکیڈمی آف سائنسز اور نیشنل اکیڈمی آف میڈیسن نے فروری 2017 میں ایک رپورٹ جاری کی جس میں انسانی جینوم ایڈیٹنگ کو اہل تعاون دیا گیا۔ انہوں نے سفارش کی کہ جینوم ایڈیٹنگ کے لیے کلینیکل ٹرائلز کو ایک دن اجازت دی جا سکتی ہے جب حفاظت اور کارکردگی کے مسائل کے جوابات مل جائیں "لیکن صرف سخت نگرانی کے تحت سنگین حالات کے لیے"۔ رسکس ان دی 2016 ورلڈ وائیڈ تھریٹ اسسمنٹ آف دی یو ایس انٹیلی جنس کمیونٹی کے بیان میں ریاستہائے متحدہ کے ڈائریکٹر آف نیشنل انٹیلی جنس جیمز آر کلیپر نے جینوم ایڈیٹنگ کو بڑے پیمانے پر تباہی کا ایک ممکنہ ہتھیار قرار دیتے ہوئے کہا کہ "مغربی ممالک سے مختلف" ریگولیٹری یا اخلاقی معیارات والے ممالک کے ذریعہ کی جانے والی جینوم ایڈیٹنگ شاید نقصان دہ حیاتیاتی ایجنٹوں یا مصنوعات کی تخلیق کے خطرے کو بڑھا دیتی ہے۔ بیان کے مطابق اس ٹیکنالوجی کی وسیع تقسیم، کم لاگت اور ترقی کی تیز رفتار رفتار، اس کا جان بوجھ کر یا غیر ارادی طور پر غلط استعمال دور رس معاشی اور قومی سلامتی کے مضمرات کا باعث بن سکتا ہے۔ مثال کے طور پر سی آر آئی ایس پی آر جیسی ٹیکنالوجیز کو "قاتل مچھر" بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو طاعون کا سبب بنتے ہیں جو اہم فصلوں کو ختم کر دیتے ہیں۔ بائیو ایتھکس پر نفیلڈ کونسل کی ستمبر 2016 کی ایک رپورٹ کے مطابق، جینیاتی کوڈ میں ترمیم کرنے کے لیے ٹولز کی سادگی اور کم لاگت شوقیہ "بائیو ہیکرز" کو اپنے تجربات کرنے کی اجازت دے گی، جس سے جینیاتی طور پر تبدیل شدہ کیڑوں کی رہائی سے ممکنہ خطرہ لاحق ہوگا۔ جائزے میں یہ بھی پایا گیا کہ کسی شخص کے جینوم میں ترمیم کرنے اور ان تبدیلیوں کو آنے والی نسلوں تک پہنچانے کے خطرات اور فوائد اتنے پیچیدہ ہیں کہ وہ فوری اخلاقی جانچ پڑتال کا مطالبہ کرتے ہیں۔ اس طرح کی تبدیلیوں کے غیر ارادی نتائج ہو سکتے ہیں جو نہ صرف بچے بلکہ ان کے مستقبل کے بچوں کو بھی نقصان پہنچا سکتے ہیں، کیونکہ تبدیل شدہ جین ان کے سپرم یا انڈوں میں ہوگا۔ 2001 میں آسٹریلیائی محققین رونالڈ جیکسن اور ایان رامشا کو جرنل آف وائرولوجی میں ایک مقالہ شائع کرنے پر تنقید کا نشانہ بنایا گیا جس میں چوہوں کے ممکنہ کنٹرول کی کھوج کی گئی، جو آسٹریلیا میں ایک بڑا کیڑا ہے، انہیں ایک تبدیل شدہ ماؤس پوکس وائرس سے متاثر کرکے جو بانجھ پن کا سبب بنتا ہے کیونکہ فراہم کردہ حساس معلومات ممکنہ حیاتیاتی دہشت گردوں کے ذریعہ حیاتیاتی ہتھیاروں کی تیاری کا باعث بن سکتی ہیں جو اس علم کو دوسرے پوکس وائرس جیسے چیچک کے ویکسین مزاحم تناؤ پیدا کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں، جو انسانوں کو متاثر کر سکتے ہیں۔ مزید برآں، جنگلی آبادیوں میں جین ڈرائیوز کو جاری کرنے کے ماحولیاتی خطرات کے بارے میں اضافی خدشات ہیں۔ نوبل انعام 2007 میں فزیولوجی یا میڈیسن کا نوبل انعام ماریو کیپیچی، مارٹن ایونز اور اولیور اسمتھز کو "جنین اسٹیم سیلز کے استعمال سے چوہوں میں مخصوص جین میں ترمیم متعارف کرانے کے اصولوں کی دریافت" کے لیے دیا گیا تھا۔ 2020 میں کیمسٹری کا نوبل انعام ایمانوئل چارپینٹیئر اور جینیفر ڈوڈنا کو "جینوم ایڈیٹنگ کے طریقہ کار کی ترقی" کے لیے دیا گیا۔ سی آر آئی ایس پی آر/سی پی ایف 1 آر این اے ایڈیٹنگ ایپیجینوم ایڈیٹنگ پرائم ایڈیٹنگ ٹرانسپوسنز بطور جینیاتی ٹول جرمینل چوائس ٹیکنالوجی این جی اےگو، ایک ایس ایس ڈی این اے گائیڈڈ آرگونائٹ اینڈو نیوکلیز حوالہ جات "ڈبلیو ایچ او نے انسانی جینوم ایڈیٹنگ پر عالمی رجسٹری کا آغاز کیا" بھی دیکھیں۔ فارما بز، 31 اگست 2019۔ گیل جنرل ون فائل، رسائی 27 اپریل۔ 2020 میں۔ مزید پڑھنا