Anasayfa / Bilimsel Gelişme / İlk Stabil Yarı-Sentetik Mikroorganizma Oluşturuldu

İlk Stabil Yarı-Sentetik Mikroorganizma Oluşturuldu

Scripps Araştırma Enstitüsü’nden bilim insanları ilk stabil yarı sentetik 6 baz kullanan (A,C,T,G,X,Y) yeni bakteriyi yaratmayı başardı. 2014 başlattıkları çalışmayı sonuçlandıran araştırmacılar, yaşayan her organizma yer alan Adenozin, Timin, Sitozin, Guanin’e ek olarak X ve Y adını verdikleri iki yeni baz ekledi.

Scripps Araştırma Enstitüsü’nden profesör Floyd Romesberg ve meslektaşları bu tek hücreli organizmanın sentetik baz çiftiyle sonsuza dek bölünebileceğini gösterdi. Araştırma 23 Ocak 2017’de Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlandı.

“Bu yarı sentetik organizma daha fazla hayata benziyor,” diyor kıdemli araştrmacı Romesberg.

Bu tipte bir organizmanın kullanılması ancak uzak bir geleceğe gelse de , araştırmacılar bu sayede tek hücreli organizmalara yeni özellikler katılarak, ilaç keşfinde önemli adımlar atılabilir.

Eşsiz Bir Organizma Meydana Getirmek 

Romesberg ve meslektaşları X ve Y bazını 2014’de duyurmuştu. Ayrıca E.coli bakterisinin genetik kodunda bu sentetik kodu barındırabileceğini de gösterdi. Fakat E.coli bu baz çiftini kendi kodu içinde sonsuza dek bölünebilecek şekilde tutamadı. Zamanla X ve Y baz çiftleri azaldığından DNA ile aktarılan bilgilerin kullanımı sınırlanmaktadır.

“Genomunuz bir günlüğüne stabil değildir. Genomunuz ömür boyu stabil kalmalıdır. Eğer yarısentetik organizma gerçekten bir organizma olacaksa, bilgiyi taşıyabilecek kadar stabil olmalıdır,”diyor Romesberg.

Romesberg bu kusurlu organizmayı küçükken incelendi. Bu organizma yaşama uygun olmadan önce biraz öğrenmeye ihtiyacı var.

Doktora öğrencisi Yorke Zhang ve Brian Lamb bu çalışmada tek hücreli organizmayı yapay baz çiftini koruması için geliştirdi.

İlk olarak Zhang and Lamb, nükleotit taşıyıcı adı verilen aleti optimize etti. Doğal olmayan baz çiftinin kopyalanması için gerekli materyalleri hücre zarından geçmesini sağladı.  “Bu taşıyıcı 2014’de kullanıldı fakat bu yarı sentetik organizmayı çok hasta getirdi,” diyor Zhang. Araştırmacılar,  taşıyıcının modifikasyonuyla bu problemi azaltabileceğini keşfetti. Böylece organizma X ve Y’yi korurken daha kolay bölündü ve üredi.

Sonrasında araştırmacılar Y’nin önceki versiyonunu optimize etti. Böylece yeni Y kimyasal açıdan farklı bir molekül olduğundan, DNA replikasyonu sırasında DNA moleküllerinin sentezini sağlayan enzimlerin daha iyi kavramasını sağladı.

Bu sayede sentetik baz çiftini kopyalamak kolaylaştı.

 

CRISPR-Cas9 Gen Düzenleme Aracının Yeni Kullanımı

 

Son olarak araştırmacılar gittikçe popülerleşen genetik düzenleme aracı CRISPR-Cas9 ‘u kullanarak organizmada dizin kontrolü yaptı. Fakat genomu düzenlemek yerine CRISPR-Cas9’un bakterideki orijinal rolünü kullanarak avantaj sağladı.

CRISPR-Cas9’daki genetik araçlar normalde bakterinin immün tepkisinden kaynaklanıyor. Bakteri bir tehditle karşılaştığında , aynı bir virüs gibi istilacının genom fragmanlarını alarak, kendi genomuna yapıştırıyor ve böylece bir daha düşmanla karşılaştığından onu tanıyor.Sonra da bu genlere enzime yönlendirerek , düşmanını tanıyarak saldırıyor.

İşte bunu bilen araştırmacılar genetik kodunda X ve Y olmadığında istilacı olarak olarak tanıyan bir organizma tasarladılar. Hücre X ve Y kaybettiğinde yok ediliyor ve organizma böylece bir çeşit doğal olmayan baz kaybına karşı bağışıklık geliştiriyor. Böylece mikroorganizma 60 kez X ve Y’yi koruyarak bölündü. Araştırmacılar bu sayede  sonsuz bir şekilde baz çiftinin aktarılabileceğine inanıyor.

Şimdilik gerçek hayatta bu organizmanın kullanılabileceği gerçek bir uygulama yok. Ancak genetik bilgi depolanabiliyor.

Bir sonraki adımda araştırmacılar yeni genetik kodun nasıl RNA’ya transkript edilebileceğini araştırıyor.

Kaynak : https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170123214717.htm

Araştırma Referansı:

  1. Yorke Zhang, Brian M. Lamb, Aaron W. Feldman, Anne Xiaozhou Zhou, Thomas Lavergne, Lingjun Li, Floyd E. Romesberg. A semisynthetic organism engineered for the stable expansion of the genetic alphabet. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; 201616443 DOI: 10.1073/pnas.1616443114
Facebook Yorumları

Hakkında Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

İnsan Beynini İlk Kez İnternete Bağlamayı Başardılar

Güney Afrika Wits Üniversitesi’nden bilim insanları, insan beynini eşzamanlı olarak internete bağlamanın bir yolunu bulduklarını …

Bir yorum geldi

  1. Pingback: İlk Stabil Yarı-Sentetik Mikroorganizma Oluşturuldu - Herşeyolog

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*