فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف: این پژوهش با هدف بررسی انتقادی و خلاصه‌سازی پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های ویرایش ژنومی مبتنی بر CRISPR که برای ارتقای کیفیت تغذیه‌ای محصولات غذایی اصلی به کار گرفته شده‌اند، انجام شد. تمرکز اصلی بر شناسایی ژن‌های هدف خاص، ارزیابی پیامدهای تغییرات ژنتیکی، و برجسته‌سازی فرصت‌های آینده برای کشاورزی پایدار و امنیت غذایی جهانی بود. مواد و روش‌ها: ما مقالات پژوهشی داوری‌شده، مطالعات موردی، و گزارش‌های نهادی را تحلیل کردیم. این مرور بر CRISPR/Cas9 و گونه‌های پیشرفته آن مانند Cas12a، base editors و prime editors متمرکز است که برای اصلاح ژن‌های مرتبط با زیست‌سنتز، انتقال و تجمع مواد مغذی در گیاهان به کار رفته‌اند. ژن‌های کلیدی هدف شامل psy1 و crtI برای تولید پیش‌ویتامین A، O2 و پروتئین‌های غنی از لیزین برای افزایش اسیدهای آمینه ضروری، و ژن‌های ناقل فلزی مانند OsNAS2 و اعضای خانواده ZIP برای بهبود قابلیت زیست‌دسترس آهن و روی می‌باشند. همچنین روش‌های بررسی‌شده، پلتفرم‌های طراحی RNA راهنما و شیوه‌های انتقال شامل تراریختی واسطه آگروباکتریوم، بمباران ذره‌ای و سیستم‌های مبتنی بر پروتوپلاست را در بر می‌گیرند. نتایج: بهبودهای چشمگیری در پروفایل تغذیه‌ای محصولات مشاهده شد. به عنوان نمونه، ارقام برنج ویرایش‌شده با CRISPR دارای محتوای بالاتر آهن و روی بودند، ذرت سطح بالاتری از لیزین نشان داد، و گوجه‌فرنگی غلظت بیشتری از ویتامین‌های A و C داشت. رویکردهای ویرایش باز امکان جایگزینی دقیق نوکلئوتیدها را بدون وارد کردن DNA خارجی فراهم کردند که این امر موانع مقرراتی را کاهش داده و پذیرش عمومی را افزایش داد. علاوه بر این، چشم‌انداز مقرراتی در کشورهایی مانند ایالات متحده و ژاپن تغییر یافته و آزمایش میدانی و تجاری‌سازی محصولات ژن‌ویرایش‌شده را تحت دستورالعمل‌های تسهیل‌شده GMO مجاز کرده است که این موضوع پژوهش و توسعه را تسریع می‌کند. نتیجه‌گیری: ویرایش ژنومی مبتنی بر CRISPR ابزاری تحول‌آفرین در توسعه محصولات غذایی غنی از مواد مغذی محسوب می‌شود. هنگامی که با زیست‌شناسی مصنوعی و بیوانفورماتیک محاسباتی ادغام شود، رویکردی سریع و هدفمند برای اصلاح محصولات ارائه می‌دهد که در زمینه تغییرات اقلیمی و رشد جمعیت حیاتی است. با این حال، برای دستیابی این فناوری به تأثیر جهانی، باید چالش‌های گوناگونی برطرف شوند. این چالش‌ها شامل ایجاد مقررات هماهنگ ایمنی زیستی، مدیریت دغدغه‌های اخلاقی، و افزایش آگاهی و اعتماد عمومی است. چارچوب‌های بین‌المللی مشارکتی و سیاست‌گذاری فراگیر برای تضمین آن‌که نوآوری‌های مبتنی بر CRISPR به‌طور مؤثر در امنیت غذایی و تغذیه‌ای جهانی نقش‌آفرینی کنند، ضروری خواهند بود.