ライアン、キャンパス遺伝子編集プロジェクトで科学の夢を実現

化学の学生であるキャシディ・ライアンは、遺伝子の機能についての理解を深めることを期待して、遺伝子編集技術を使用して生物の遺伝子を改変するためにこの夏をキャンパスで過ごしました。このプロジェクトは、卒業生の寄付によってサポートされています。

科学と数学に強い関心を持つキャシディ ライアンは、科学者としてのキャリアを長年望んでいます。 これらの願望は、ローズハルマン大学の学部研究と学術事業を通じて可能になりつつあります。

ジュニア化学専攻（化学工学副専攻あり）はこの夏、遺伝子機能についての理解を深めることを期待して、生物の遺伝子を改変する遺伝子編集技術を利用して過ごした。 この知識を解き放つことで、科学者はさまざまな遺伝的または後天性疾患を治療し、農業やバイオテクノロジーに影響を与える可能性のある方法を開発できる可能性があります。

オリン ホールの化学工学部特別プロジェクト研究室内で、ライアンは最も広く使用されているゲノム編集システムである CRISPR/Cas9 を使用して生物の DNA 配列を切断し、既存の DNA を除去して置換 DNA を挿入することを可能にしました。

多段階の遺伝子編集プロセスは、Cas9 ヌクレアーゼ酵素とガイド RNA を細胞に導入することから始まります。 ガイド RNA は特定の DNA 配列に結合し、Cas9 酵素に DNA を切断する場所を正確に伝えます。 切断部位では、修復中に元の DNA が新しい DNA に置き換えられるため、より栄養価の高い作物の開発や感染症の撲滅などに役立つ可能性のある生物の変化が可能になります。

「この比較的新しい科学分野で新しいプロトコルを作成するのは難しいことです」と、化学工学准教授のアイリーン・ライツマン博士は認めます。彼はアルフレッド・R・シュミット優秀教育寄付会長でもあります。 ライアンの学術顧問として、彼女は自分の研究室での夏の研究プロジェクトが素晴らしい教育の機会になると考えました。 この研究室では、工業的な発酵やその他の用途における副産物製剤を削減するための全細胞バイオセンサーを開発している学部生がいます。

ライアンは挑戦する準備ができていて、次のように述べました。 ライツマン博士からこのプロジェクトについて聞いたとき、始めるのが待ちきれませんでした。」

彼女がポリメラーゼ連鎖反応を使用して DNA 分子を増幅することに成功し、電気泳動と呼ばれる電流を使用して DNA 分子を分離することでそれらが正しいことを確認したとき、大きな進歩を遂げるまでに 5 回の試行が必要でした。

「研究に向けたレイアップを完了したら、何かを手に入れて出発しようとしていると感じました」と、プロジェクトの次の段階で研究室で作業している間、白い白衣と青い使い捨て手袋を着用したライアン氏は語った。 「私は、物事をやり遂げたり、トラブルシューティングを行ったり、さまざまなステップすべてで最適な接続を取得したりすることが好きです。 私は物事を一度に一歩ずつ、一日ずつ進めます。 失敗よりも成功が多く、進歩していれば満足です。」

この遺伝子編集研究プロジェクトは、1968 年に化学工学を卒業したセシル・ウィザビーとその妻シェリーによって提供された化学工学研究資金によって支援されています。 この基金は、他の化学工学の学生の夏のプロジェクトをサポートします。 過去の学生は、研究論文を学術雑誌に掲載し、学部の学会で取り上げ、大学院に進学するための基礎を提供してきました。

ライアンはシカゴ郊外のイリノイ州ホフマン エステーツで高校生の頃から科学に興味を持ち始めました。 彼女は、科学、技術、工学、数学の学部教育における全国的リーダーとしての同研究所の評判を知り、1 年生までにローズハルマンを初めて訪問しました。

「父は、STEM カレッジとして非常に高く評価されているローズ・ハルマンを訪問する必要があると言いました。 私は感銘を受け、あらゆる機会を捉えて再び訪問するのが待ちきれませんでした」と彼女は語った。 「私は昔から科学と数学を重視する人間でしたので、ローズ・ハルマンが私にぴったりであることは分かっていました。」