SEO ve Reklam Ajansı
Bilim Ve Tekno

Günümüz Genetik Mühendisliği CRISPR Tekniği

Günümüz Genetik Mühendisliği CRISPR Tekniği

CRISPR Tekniği Nedir?

CRISPR, (Clustered Regulary InterSpaced Palindromic Repeats) yani Düzenli Aralıklarla Bölünmüş Tekrar kümeleri olarak bilinen teknik, bilim dünyasında heyecan uyandıran bir genom düzenleme aracıdır. Onu bu denli muhteşem yapan, daha önceki tekniklerden daha hızlı, daha ucuz ve daha yüksek doğrulukta olmasıdır.

Günümüzde bilinen yüzlerce genetik hastalık bulunmaktadır ve bu hastalıklardan, bir veya birden fazla gen sorumludur. Bilim literatürüne yeni giren bu yöntem, DNA’ya istenilen genin eklenmesi veya istenilmeyen genin susturulmasını mümkün kılmaktadır.

Genetik Mühendisliğinin Temeli

Aslında her şey “Mendel’in Bezelyeleri” ile başladı. Avusturyalı rahip Gregor Mendel, (Evet, Mendel bir rahip) o zamanlar rahiplik yaptığı manastırın baş rahibinin de desteğe ile 1851 yılında Viyana Üniversitesi‘nde Fizik ve Botanik Bölümü’nde öğrenim hayatına atılır.

Mezun olduktan sonra kalıtım ile ilgili çalışmalarına rahiplik yaptığı manastırın bahçesinde başlar. Bir yandan bitkiler yetiştirirken diğer yandan da bu konular ile ilgili kitaplar okuyarak kendini geliştirir.

Bezelyeden önce birçok bitki türü ile çalışır ve başarısız olur. Ancak yılmaz ve 1856’da bezelyeler üzerinde yoğunlaşır. Çünkü bezelyeler yetiştirilmesinin kolay olması ve bir seferde çok fazla döl verebilmesinin yanı sıra, yapay olarak da çaprazlanabilen hermafroditlerdir.

Mendel, bezelyeler ile ilgili çalışmasının sonuçlarını günümüz diliyle şöyle özetler;

  • Genler, birbirleri ile karışmadan bütünlüklerini korur.
  • Genlerin bazıları baskın, bazıları ise resesif yani çekiniktir.
  • Çiftleşen bireyler bir sonraki kuşağın her üyesine genetiğinin yalnızca yarısını aktarabilir. Yani anne ile babadan oluşan bireylerin genetik yapısı birbirinden farklıdır.

Bu çalışmanın sonuçları 1866’da “Bitki Melezleri Üzerine Deneyler” adlı makaleyle, Brünn’deki Doğa Bilimleri Derneği’nin dergisinde yayınlanır.

Gregor Mendel, 4 ocak 1884’te böbrek yetmezliğinden yaşamını yitirmeden önce rahip arkadaşı Franz Barina‘ya göre son sözleri şunlar olmuştu.

“Yaşamım süresince birçok sıkıntı ile karşılaşmış olmama karşın şükranla itiraf etmeliyim ki, hep iyi ve güzel galip geldi. Bilimsel çalışmalarım bana büyük bir doyum sağladı. Bunların kısa zamanda tüm dünyada kabul göreceğine eminin.”

Mendel’in ölümünden 100 yıl sonra yani 1985’te Cetus firmasının insan genetiği departmanında araştırmacı olarak çalışan Kary Mullis, Yellow Stone Milli Parkı‘nda yaşayan “Thermus Aquaticus” bakterisinden sıcağa dayanıklı “Taq Polimeraz” enzimini izole ederek, PCR‘ın gelişimine büyük ölçüde katkı sağlamış ve 1993’te kimya nobel ödülüne layık görülmüştür.

Bugün genetik bilimi bu kadar gelişmişse dünya bunu Gregor Mendel ve Kary Mullis’e borçlu.

Genetik Mühendisliği Ve CRISPR

Günümüzde CRISPR olarak nitelendirdiğimiz teknik, aslında PCR’dan sonraki birkaç yıl içerisinde ortaya çıktı. Meşhur “Escheria Coli” bakterisinin DNA’sında yaklaşık 35 baz çifti uzunluğunda olan bir dizinin belirli aralıklar ile 4-5 sefer tekrar ettiği görüldü. Ancak o zamanlar bilgi birikimi ile bu durumu yorumlayabilmek pek de mümkün değildi.

1990’lar ile genom dizileme teknolojileri oldukça gelişti ve bununla beraber bakterilerin ve arkelerin de DNA’sı incelemeye alındı. Sonuç ise oldukça şaşırtıcıydı. Çünkü bahsi geçen DNA tekrar dizileri onlarda da mevcuttu.

Ardından 2002 yılında Hollandalı bilim insanları bu konuyu bilim literatürüne sokmak için “CRISPR” ismini önerdiler. Bundan kısa bir süre sonra da bu genlere, “CRISPR İle Bağlantılı Genler” anlamına gelen “Cas Genleri” adı verildi.

2005 yılında gelindiğinde ise ipin ucu iyicene koptu ve 3 farklı araştırma ekibi tarafından oldukça ilginç bir durum gözlemleniyor. CRISPR kümelerinde bulunan tekrarların arasında kalan DNA dizileri, o canlıya etki eden bazı virüslerin DNA’sı ile bire bir aynı olduğu görülüyor. Bununla beraber, virüs DNA’sının etki ettiği canlı DNA’sı ile aynı olması, canlının o virüse karşı dirençli olmasını sağlıyor. Bu olayın ardından CRISPR sisteminin bir savunma mekanizması olabileceği hipotezi ortaya atılıyor.

Bir virüs, canlıyı enfekte ederken DNA’sını hücrenin içine bırakır. İşte tam da bu sırada, hücrenin savunma mekanizması devreye girer. Cas1 ve Cas2 proteinleri virüsün DNA’sına yapışır ve bu DNA’dan 30 baz çifti uzunluğunda bir parça keser. Kesilen bu parça tekrar kümelerinin bulunduğu bölgeye getirilir. Tekrarların arasına bağlanır. Oluşan bu yeni DNA parçası, RNA‘ya çevrilir. Ardından Cas proteinlerine bağlanarak, ribonükleoprotein (RNP) kompleksi oluşur. Hücre aynı virüs tarafından saldırıya uğradığında, oluşmuş olan bu RNP kompleksi, virüs DNA’sı ile aynı diziyi içerdiğinden virüsü tanır. Ardından çeşitli reaksiyonlar meydana getirerek, virüs DNA’sının parçalanmasına neden oluyor.

Buraya kadar harika. Ancak asıl devrim, CRISPR’ın programlanabilir olduğununu anladığımızda gerçekleşiyor. Araştırdığım bir kaynakta, bu durum şöyle özetleniyor;

“Eğer genetik manipülasyon bir haritaysa, CRISPR GPS’tir.”

CRISPR; kusursuz, ucuz ve kolay olmasının yanı sıra, DNA’yı düzenleyebilme imkanı sunuyor. Bugün CRIPR yöntemi ile DNA’yı istediğimiz yerden kesebiliyoruz. Bunun için bize gerekenler; o DNA’nın dizisi ve hücre içinde RNP oluşturabilecek aktif bir Cas9 proteini.

CRISPR, bu devrimdeki en ilkel yol olarak görülüyor. Buna karşın 2015’te bilim insanları CRISPR’ı HIV virüsünü laboratuvar ortamında hastaların hücrelerinden çıkarmak için kullandı.

Bu çalışmadan bir yıl sonra, farelerle ilgili daha büyük bir projeye kalkışıyorlar. CRISPR’ı kullanarak farelerin vücutlarından HIV virüsünü tamamen alıyorlar.

Ancak, CRISPR’ın mükemmelliği bunlarla sınırlı değil. Çağımızın en büyük hastalıklarından birisi olan kansere karşı da CRISPR kullanılabiliyor. Bilindiği gibi kanser hücreleri; mutasyon geçirmiş, ölmeyi reddeden hücrelerdir. Bu hücreler, bağışıklık sisteminden saklanarak gelişimlerine devam ederler. CRISPR bize bağışıklık sistemini değiştirerek, onu daha iyi bir kanser avcısı yapmayı vaad ediyor.

CRIPR ile yapılan çalışmaları görmek için tıklayınız.

BU KONUYU SOSYAL MEDYA HESAPLARINDA PAYLAŞ
ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ